Brevet FR2891695A1 — publié le 20070413

Description L'invention concerne le domaine des faucheuses-débroussailleuses dénommées épareuses. L'entretien des talus de routes, de chemins de fer et de canaux a été réalisé pendant très longtemps au moyen de dispositifs de fauchage manuels, puis mécaniques avec des tondeuses. Toutefois les tondeuses, de différents modèles et de tailles variables présentent toutes l'inconvénient majeur d'être peu maniables et dangereuses, voire même inutilisables, lorsque elles doivent travailler sur me surface inclinée, par exemple pour le débroussaillage des talus. Ce problème d'entretien des talus et des accotements est particulièrement important pour les routes et autoroutes sur lesquelles les personnels chargés de l'entretien doivent pouvoir travailler avec une sécurité renforcée. Il a donc été imaginé l'épareuse qui est une unité comportant une tête de coupe mobile portée par un bras orientable et supportée par un véhicule, lequel véhicule 15 pouvant être par exemple un tracteur. Le déport important de la tête de coupe de l'épareuse par rapport au véhicule porteur permet à ce dernier de se déplacer sur le plat, le long du talus et donc en toute sécurité, tout en réalisant la taille des parties inclinées, y compris les surplombs et les devers par rapport au chemin sur lequel se déplace l'engin. Selon 20 les modèles et selon la taille de la tête de coupe le déport horizontal de la tête de coupe peut aller de quelques dizaines de centimètres à plus d'une dizaine de mètres. Il existe plusieurs positionnements possibles de la tête de coupe en fonctionnement par rapport au véhicule porteur, par exemple ladite tête de coupe 25 peut opérer sur l'avant du véhicule ou au niveau du conducteur, voire même être positionnée à l'arrière du véhicule porteur. Plusieurs articulations sont généralement prévues sur la machine de manière à ce que la tête de coupe puisse s'orienter aisément dans l'espace et travailler dans une large plage de configurations. 30 Pour que l'épareuse puisse fonctionner dans toutes les situations et reliefs de talus rencontrés il est important que la tête de coupe ait une efficacité maximale dans sa grande dimension, c'est-à-dire que les outils de coupe occupent la quasi-totalité de la largeur couverte par la tête en déplacement. Une tête de coupe trop large par rapport aux outils ne permettra par exemple pas de passer au plus près du pied 35 d'un talus ou posera des problèmes dans les caniveaux. Cette contrainte d'encombrement de la tête de coupe induit des difficultés pour l'entraînement des outils en rotation. Le moteur permettant l'entraînement desdits outils en rotation est positionné de manière optimale lorsqu'il est placé directement sur l'arbre support de ces outils, mais dans cette situation, en transmission directe, le moteur occupe un volume conséquent sur la partie externe de la tête de coupe qui réduit la maniabilité et l'efficacité de l'épareuse. En raison de cet encombrement il a été imaginé de placer le moteur au-dessus du 5 rotor et transférer la puissance entre ledit moteur et ledit rotor au moyen d'une transmission. Il existe à ce jour deux transmissions connues, une transmission à chaîne et une transmission à courroie pour transférer la puissance entre le moteur et le rotor sur les épareuses, ces deux moyens de transmission ne sont pas satisfaisants. 10 La transmission de puissance avec des courroies nécessite un entretien fréquent et un ajustement régulier des tensions, les courroies sont fragiles, le rotor nécessite un graissage quotidien, par ailleurs la transmission de puissance avec des courroies s'effectue avec une perte de rendement notable. La transmission de puissance au moyen d'un dispositif à chaîne nécessite 15 également un réglage de tension fréquent, présente aussi des impératifs de graissage et il est nécessaire de capoter le dispositif avec un carter avec couvercle qui occupe un espace notable sur le bord de la tête de coupe. Ces deux moyens de transmission ont des durées de vie réduites, les épareuses employées en usages intensifs avec ces dispositifs sont coûteuses en maintenance 20 et en pièces de rechange. L'invention a donc pour objectif de résoudre ces principales difficultés en proposant un nouveau moyen de transmission de puissance, d'encombrement réduit et d'entretien limité. La présente invention concerne une tête de coupe pour épareuse comportant un 25 rotor muni de fléaux ou de marteaux, un rouleau palpeur, un moteur hydraulique, une paroi latérale et un flanc, ladite tête de coupe étant caractérisée par le fait que la transmission de puissance entre ledit moteur hydraulique et ledit rotor est réalisée au moyen d'engrenages. Les avantages de la transmission par engrenages pour une épareuse selon 30 l'invention sont multiples : • la transmission de puissance entre le moteur et le rotor supportant les outils de coupe s'effectue avec un rendement maximal, supérieur à celui connu des dispositifs à chaîne ou à courroie, • aucun entretien de la transmission n'est nécessaire, en dehors d'une 35 vidange annuelle, • le moyen de transmission est robuste et fiable comparé aux courroies ou aux chaînes, • l'encombrement est réduit, plus faible que les autres moyens connus et sans commune mesure avec un dispositif à entraînement direct, • la lubrification des paliers et engrenages est réalisée par l'huile du boîtier, il n'y a plus nécessité d'effectuer un graissage quotidien comme dans le 5 dispositif à courroie, • la très faible largeur perdue du fait de la transmission, par rapport aux dispositifs à chaîne ou à courroie, permet une plus grande manoeuvrabilité de la tête de coupe et une aisance de travail plus élevée. Avec la réduction des temps de maintenance et avec l'augmentation de la durée de 10 vie de la transmission le taux de service de l'épareuse est augmenté et sa rentabilité améliorée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. 15 La figure 1 est une vue générale d'une épareuse en dehors de son véhicule porteur. La figure 2 est une vue par l'arrière de la tête de coupe de l'épareuse. La figure 3 illustre l'assemblage de la transmission par engrenages sur le flanc de la tête de coupe et les principaux éléments de la tête de coupe. 20 La figure 4 présente en vue éclatée le montage des différentes parties constitutive s de la transmission par engrenages. La figure 5 est une vue de détail des moyens de fixation des boîtiers des roues dentées menantes et menées. La figure 6 est une vue de détail des moyens de fixation des roues dentées 25 intermédiaires. Comme le montre la figure 1 une épareuse selon l'invention comporte de manière classique un bâti 1 destiné à être fixé sur un véhicule porteur, un tracteur par exemple, un bras articulé en deux parties composé d'une flèche 2 et d'un balancier 3, lequel balancier 3 supporte une tête de coupe 4. 30 De façon connue, le bras est orientable dans l'espace au moyen d'un ensemble de vérins hydrauliques portés par le bâti et par la flèche. La tête de coupe est également orientable par rapport au balancier 3 sous l'action d'un autre jeu de vérins hydrauliques. Les mouvements combinés des différents vérins permettent une grande latitude 35 pour l'orientation de la tête de coupe dans les trois dimensions et donc une grande manoeuvrabilité pour réaliser la taille des talus et accotements comportant des reliefs très variés. La figure 2 est une représentation de la tête de coupe de l'épareuse selon l'invention. Elle présente un rouleau palpeur 6 permettant l'ajustement de la position de la tête de coupe sur la surface de travail, un moteur hydraulique 7 qui peut être animé depuis le tracteur et qui est placé dans la partie supérieure de la tête de coupe, un flanc 8 sur le côté opposé à la transmission et une paroi latérale 9 supportant la transmission. Sur cette figure 2 il est bien visible que l'encombrement engendré par la 10 transmission par engrenages selon l'invention est très réduit et la largeur de travail maximale par rapport à la grande dimension de la tête de coupe. La figure 3 montre les éléments essentiels de la tête de coupe selon l'invention et notamment le rotor 5 à axe horizontal formant le groupe de broyage des végétaux et comportant des fléaux ou des marteaux. 15 De manière classique le rotor comportant des fléaux ou des marteaux tourne à grande vitesse sous un capot servant à la fois de protection et de contre-outil. Le rotor attaque la végétation et l'aspire ou la transporte à l'intérieur du groupe de broyage où elle est broyée puis éjectée. Le moteur hydraulique 7 entraîne une roue dentée menante 10, la puissance du 20 moteur est ensuite transmise à travers des roues dentées intermédiaires 11 à une roue dentée menée 12 liée au rotor 5. Au moyen de la transmission par engrenages la puissance du moteur est ainsi transférée à l'outil de broyage des végétaux. La figure 3 présente également la paroi latérale 9 supportant la transmission par engrenages et le flanc 8 du côté opposé au côté portant la transmission. 25 La paroi latérale 9 est capotée de manière à former un carter. Ledit carter est totalement étanche et contient du lubrifiant de manière à assurer une transmission de puissance entre le moteur hydraulique 7 et le rotor 5 aussi parfaite que possible pendant la durée d'utilisation de la machine. De manière à éviter les fuites de lubrifiant du carter il est amené un grand soin 30 pour la fixation des différents engrenages sur la paroi latérale 9. Le positionnement des différentes roues dentées est choisi afin d'éviter que des chocs lors du fonctionnement de l'épareuse n'engendrent une déformation du carter et des fuites de lubrifiant. Afin d'éviter lesdites fuites il est prévu un montage des différents engrenages de 35 la manière représentée sur les figures 4, 5 et 6. Selon l'invention la transmission de puissance par engrenages comporte au moins deux roues dentées, une roue dentée menante 10 liée à l'arbre du moteur hydraulique 7 et une roue dentée menée 12 liée au rotor 5. Avantageusement il est placé entre ces deux roues dentées au moins une roue dentée intermédiaire 11, et de préférence deux roues dentées intermédiaires, tel que cela est illustré sur les figures 3 et 4. Les roues dentées intermédiaires permettent d'éviter l'emploi de roues dentées menantes et menées de grands diamètres. Les roues dentées intermédiaires 11 comblent l'entraxe entre l'axe moteur et l'axe du rotor en permettant l'emploi d'engrenages de diamètres acceptables pour la surface disponible sur la paroi latérale 9. Ainsi, si l'entraxe entre l'axe du rotor 5 et l'axe du moteur hydraulique 7 augmente il peut apparaître nécessaire de placer plus de deux roues dentées intermédiaires 11 et éventuellement des roues dentées de plus grands diamètres, sans sortir du cadre de l'invention. La figure 4 montre le positionnement des différentes roues dentées 10, 11, 12 et leur mode de fixation sur la paroi latérale 9. De préférence selon l'invention la roue dentée menante 10 et la roue dentée menée 12 sont guidées dans des paliers 15 fixés sur la paroi latérale 9 au moyen de boulons 16. Chaque boulon 16 est vissé dans un écrou borgne 17 serti dans la paroi 9 avec intercalation d'un joint d'étanchéité 18. Ce montage permet de remplacer individuellement chaque écrou 17 en cas de rupture de la vis 16 correspondante dans ce dernier. De plus, il n'est pas nécessaire de souder sur la paroi 9 une couronne épaisse dans laquelle se visseraient les vis 16. Il est avantageusement ajouté un joint d'étanchéité 19 entre ladite paroi latérale 9 et le palier 15 supportant la roue dentée 10 ou 12 de manière à éviter des fuites éventuelles de lubrifiant. Les roues dentées intermédiaires 11 représentées sur les figures 4 et 6 sont placées sur des roulements 20 au moyen desquels elles sont montées sur des axes 13. Lesdits axes 13 sont conçus en deux parties complémentaires 21 et 22 positionnées sur des bagues 24 et 25 de la paroi latérale 9 et du capot 23 formant le carter. Ces bagues 24 et 25 sont respectivement soudées sur la paroi 9 et le capot 23. Entre elles et les parties complémentaires 21 et 22 sont logés des joints d'étanchéité 26 et 27. Ces deux parties complémentaires 21 et 22 s'emboîtent l'une dans l'autre et sont solidarisées au moyen de vis 14 introduites depuis la face extérieure du capot 23 formant le carter. L'assemblage de ces deux parties 21 et 22 permet aussi de tenir la bague intérieure du roulement 20 en vue du positionnement correct de la roue dentée intermédiaire 11 correspondante. La paroi latérale 9 est prévue suffisamment rigide pour ne pas se déformer lors du fonctionnement intensif de 1' épareuse. Les roues dentées intermédiaires 11, positionnées sur les roulements 20, peuvent tourner librement dans un sens ou dans l'autre selon le sens de rotation de la roue 40 menante 10 et entraîner la roue dentée menée 12 en conséquence. Selon l'invention la transmission par engrenages peut fonctionner dans un sens ou dans le sens contraire, c'est-à-dire entraîner le rotor et les outils de coupe dans les deux sens de rotation qui peuvent être obtenus par inversion au niveau du moteur hydraulique 7. Le sens de rotation du rotor 5 est important dans certaines situations. Lorsque les fléaux ou les marteaux sont utilisés pour broyer du bois il est préférable que le sens de rotation du rotor soit tel qu'ils attaquent les branchages de haut en bas et travaillent comme des haches. Ce sens de rotation correspondant au sens d'avancement du véhicule porteur. Pour utiliser l'épareuse comme faucheuse d'herbe ou de brousailles, le sens contraire, c'est-à-dire celui qui correspond à la rotation du rotor dans le sens opposé au déplacement du véhicule porteur, est préférable. Plusieurs variantes sont possibles pour la transmission de puissance par engrenages, notamment le nombre de roues dentées intermédiaires entre la roue dentée menante et la roue dentée menée peut être variable, par exemple en fonction de la largeur de la tête de coupe. La taille desdits engrenages et les moyens de fixation de ceux-ci sur la paroi latérale peuvent également varier dans une large mesure sans sortir du cadre de l'invention. L'entraînement peut fonctionner dans les deux sens sans difficulté et l'épareuse comportant une telle transmission peut bien évidemment disposer de caractéristiques variables quant à la longueur de la flèche et du balancier, le déport du bras et les orientations possibles de la tête de coupe dans l'espace, sans sortir du cadre de l'invention. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et 25 représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. Revendications 1- Epareuse munie d'une tête de coupe comportant un rotor (5) muni de fléaux ou de marteaux, un rouleau palpeur (6), un moteur hydraulique (7) pour l'entraînement en rotation du rotor (5), une paroi latérale (9) et un flanc (8), caractérisée par le fait que la transmission de puissance entre ledit moteur hydraulique (7) et ledit rotor (5) est réalisée au moyen d'engrenages (10, 11, 12). 2- Epareuse avec une tête de coupe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la transmission par des engrenages (10, 11, 12) est placée dans un carter latéral étanche contenant du lubrifiant. 3- Epareuse avec une tête de coupe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la transmission par engrenages comporte une roue dentée menante (10) et une roue dentée menée (12) qui sont fixées sur la paroi latérale (9) au moyen de paliers (15) ajustés de manière à éviter toute fuite de lubrifiant. 4- Epareuse avec une tête de coupe selon la revendication 3, caractérisée par le 15 fait que la roue dentée menante (10) est reliée au moteur hydraulique (7) et que la roue dentée menée (12) est reliée au rotor (5). 5- Epareuse avec une tête de coupe selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la transmission par engrenages comporte au moins une roue dentée intermédiaire (11) positionnée entre la roue dentée menante (10) et la roue dentée 20 menée (12). 6- Epareuse avec une tête de coupe selon la revendication 5, caractérisée par le fait que la transmission par engrenages comporte exactement deux roues dentées intermédiaires (11). 7- Epareuse avec une tête de coupe selon la revendication 5 ou 6, caractérisée 25 par le fait qu'au moins une roue dentée intermédiaire (11) est montée au moyen d'un roulement (20) sur un axe de rotation (13) composé de deux parties complémentaires (21 et 22) s'emboîtant l'une dans l'autre et positionnées l'une sur la paroi latérale (9) et l'autre sur le capot (23) formant le carter. 8- Epareuse avec une tête de coupe selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisée par le fait que les roues dentées (10,11,12) peuvent tourner dans les deux sens possibles de manière à entraîner le rotor (5) dans un sens ou dans le sens contraire. 9- Epareuse avec une tête de coupe selon la revendication 3, caractérisée par le fait que chaque palier (15) est fixé sur la paroi (9) au moyen de boulons (16) 35 vissés dans des écrous borgnes (17) sertis dans la paroi (9). 10- Epareuse avec une tête de coupe selon la revendication 9, caractérisée par le fait qu'entre les écrous borgnes (17) et la paroi (9) sont disposés des joints d'étanchéité (18).