Brevet FR2895641A1 — publié le 20070706

La présente invention concerne les installations de broyage ou de découpe/broyage de végétaux qui sont portées par un engin tracteur, notamment pour la taille de haies ou l'entretien d'accotements. Elle concerne en particulier un perfectionnement aux têtes de découpe et de broyage telles que décrites dans la demande de brevet français n 05 10721 de la demanderesse, montées à l'extrémité d'un bras de manipulation spatiale et munies d'un orifice d'évacuation des végétaux broyés. Des têtes de travail de ce genre sont constituées de deux ensembles de disques rotatifs coplanaires, adaptés pour découper les végétaux et pour les orienter vers un broyeur dont le rotor interne, en plus de sa fonction de broyage, assure l'éjection des végétaux broyés, soit vers le sol, soit vers un réceptacle de stockage. Dans ce dernier cas notamment, l'orifice d'évacuation du broyeur se prolonge par une canalisation souple en matière plastique qui s'étend jusqu'à ce réceptacle de stockage, généralement une remorque associée à l'engin tracteur. Mais lorsque l'on souhaite récupérer les produits broyés dans un tel réceptacle, la puissance d'éjection du broyeur peut se révéler insuffisante et en tout cas pas complètement optimale. De plus, il est alors nécessaire de prévoir une canalisation souple dont la longueur totale est adaptée aux possibilités d'extension maximale du bras de manipulation spatiale de la tête de travail, ce qui impose une longueur de canalisation assez importante, la rendant ainsi encombrante. On rencontre des problèmes similaires avec certaines têtes de broyage connues, constituées d'un ou de plusieurs rotors broyeurs monté(s) à l'extrémité d'un bras de manipulation. Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention propose de prolonger l'orifice d'éjection de la tête de travail par une canalisation souple aboutissant à des moyens ventilateurs équipés d'une goulotte d'éjection apte à propulser les végétaux broyés dans un réceptacle de stockage tel qu'une remorque associée à l'engin tracteur, ledit ensemble ventilateur/goulotte étant porté par une structure mobile solidaire dudit engin tracteur, apte à se déployer et à se replier pour suivre au moins en partie les mouvements de la tête de travail. Les moyens ventilateurs génèrent une dépression qui entraîne l'aspiration des végétaux broyés par la tête de travail, et leur refoulement vers la goulotte d'éjection adaptée pour assurer leur projection dans le réceptacle de stockage. L'ensemble ventilateur/goulotte suit au moins partiellement les mouvements de la tête de travail, ce qui permet de limiter la longueur nécessaire de la canalisation souple qui raccorde ces deux éléments. La structure porteuse de l'ensemble ventilateur/goulotte peut être constituée par le bras de manipulation de la tête de travail. Dans une autre forme de réalisation possible, cette structure porteuse est constituée par un bras complémentaire, distinct du bras de manipulation de la tête de travail ; ce bras complémentaire s'étend alors en porte-à-faux à partir de l'engin tracteur et il est mobile dans un plan perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire au sens de déplacement dudit engin tracteur. Dans le cadre de ce second mode de réalisation comprenant un bras complémentaire, l'installation comporte avantageusement une structure de liaison, en forme de chaîne ou de câble, fixée entre l'ensemble ventilateur/goulotte et la tête de travail. Cette structure de liaison permet de limiter à une valeur donnée la distance de séparation entre ledit ensemble ventilateur/goulotte et ladite tête de travail, pour supporter les efforts de traction sur ledit ensemble ventilateur/goulotte, et éviter ainsi de faire supporter ces efforts par la canalisation souple précitée. Selon une autre caractéristique particulièrement intéressante, l'installation comporte des moyens mécaniques qui permettent d'assurer en permanence l'orientation de la goulotte d'éjection en direction du réceptacle de stockage des végétaux broyés, ceci quelle que soit la position de sa structure mobile porteuse. Dans ce cadre, la goulotte d'éjection est avantageusement montée à rotation autour d'un axe vertical ou sensiblement vertical au-dessus des moyens ventilateurs, par des moyens adaptés, sa manoeuvre en rotation, pour assurer son orientation permanente en direction du réceptacle de stockage, étant assurée par une biellette la reliant de manière adaptée à une partie structurelle de son bras porteur. Dans un mode de réalisation particulier, l'ensemble ventilateur/goulotte est porté par l'extrémité d'un bras complémentaire, distinct du bras de manipulation de la tête de travail, lequel bras complémentaire, monté en porte-à-faux sur l'engin tracteur, est en forme générale de compas muni de deux branches articulées entre elles. L'une des extrémités de la première branche de ce compas est articulée sur le châssis de l'engin tracteur, ceci uniquement sur un secteur angulaire donné, autour d'un ou de deux axes parallèles ou sensiblement parallèles au sens de déplacement dudit engin tracteur, et l'une des extrémités de la seconde branche de ce compas est articulée autour de la seconde extrémité de ladite première branche, par l'intermédiaire d'un ou de deux axes d'articulation parallèles ou sensiblement parallèles au sens de déplacement de l'engin tracteur, la seconde extrémité de ladite seconde branche portant ledit ensemble ventilateur/goulotte, encore par l'intermédiaire d'un ou de deux axes d'articulation parallèles ou sensiblement parallèles au sens de déplacement dudit engin tracteur, ceci de telle sorte que ledit ensemble ventilateur/goulotte se déplace parallèlement ou sensiblement parallèlement à lui-même lors des mouvements de son bras porteur. Les deux branches du compas constituant le bras porteur de l'ensemble ventilateur/goulotte sont alors avantageusement chacune constituées d'un assemblage de bras et biellettes formant des pseudo-parallélogrammes déformables, la biellette d'extrémité de la première branche dudit compas se prolongeant pour former l'un des bras de la seconde branche de ce compas. De préférence, les deux branches de compas sont agencées pour revenir automatiquement en position repliée, c'est-à-dire dans une position où elles s'étendent toutes les deux sensiblement verticalement, ceci par simple gravité. L'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'une forme de réalisation particulière, donnée uniquement à titre d'exemple et représentée sur les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une installation de découpe et de broyage conforme à l'invention, installée sur un engin tracteur et représentée de manière déployée ; - la figure 2 est une vue de dessus de l'installation illustrée figure 1 : - la figure 3 montre l'installation des figures 1 et 2 vue par derrière ; - la figure 4 montre encore la même installation, vue de côté ; - la figure 5 est une vue de derrière, toujours de la même installation, ici illustrée en position repliée ; - la figure 6 est une vue de détail du bras porteur de l'ensemble ventilateur/goulotte, à l'état déployé ; - la figure 7 est une vue similaire à la figure 6, montrant le bras porteur de l'ensemble ventilateur/goulotte à l'état replié ; - la figure 8 est une vue schématique illustrant les moyens qui permettent de gérer l'orientation de la goulotte d'éjection en fonction des mouvements de son bras porteur. Tel qu'illustré sur les figures 1 à 5, l'installation de découpe et de broyage équipe un engin tracteur 1, par exemple un tracteur de type agricole, muni à l'arrière d'une remorque tractée 2, simplement représentée en pointillés sur les figures 1, 2 et 4. Cette installation comprend une tête de découpe et de broyage 3 portée par un bras de manipulation spatiale 4 s'étendant en porte-à-faux à partir de l'engin tracteur 1. La tête de découpe/broyage 3 est du type de celle décrite dans la demande de brevet français n 05 10721 de la demanderesse, c'est-à-dire qu'elle est constituée de deux ensembles de disques circulaires coplanaires 5 dont la fonction est de découper les végétaux et de les orienter vers un système broyeur 6 en vue de les réduire en morceaux de petite dimension. En plus de sa fonction de broyage le rotor interne du broyeur 6 propulse les végétaux broyés, par son orifice d'éjection, dans une canalisation souple 8, par exemple en matière plastique. Conformément à la présente invention, cette canalisation souple 8 aboutit à des moyens ventilateurs 9 qui aspirent le broyat et le refoulent vers le haut dans une goulotte d'éjection 10 agencée pour alimenter la remorque 2 par projection. La goulotte 10 est montée directement sur le dessus du carter du ventilateur 9 de la manière détaillée plus loin. Le ventilateur 9 et la goulotte 10 sont montés à l'extrémité d'un bras mobile 11 qui s'étend en porte-à-faux depuis l'arrière de l'engin tracteur 1. Ce bras 11 est mobile perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement à la direction d'avancement de l'engin tracteur 1 ; il est structuré pour permettre son extension latérale sous l'effet d'une traction sur son extrémité en porte-à-faux, et pour revenir en position repliée, par simple gravité, lorsque la force de traction précitée disparaît. Un moyen de liaison souple en forme de chaîne ou de câble 12 relie l'ensemble ventilateur/goulotte 9, 10 à la tête de travail 3, pour limiter à une distance maximale l'écartement entre ces deux éléments. L'une des extrémités de cette chaîne (ou câble) 12 peut être fixée sur le carter du ventilateur 9, l'autre extrémité étant fixée soit sur le carter du broyeur 6, soit sur un tronçon de tube métallique 13 (par exemple du type à écailles ) faisant la liaison entre la canalisation souple 8 et l'orifice d'éjection du broyeur 6. A l'état inactif ou pour les manoeuvres de déplacement, les deux bras mobiles 4 et 11 sont repliés de la manière illustrée sur la figure 5. L'encombrement en largeur de l'installation ne dépasse pas (ou dépasse de peu) l'encombrement en largeur de l'engin tracteur 1. En fonctionnement, l'opérateur placé dans la cabine de l'engin tracteur commande le positionnement de la tête de travail 3 pour réaliser le travail souhaité, ceci par la manipulation du bras de manoeuvre 4 (déploiement, repliement, orientation spatiale). Lorsque la tête de travail 3 s'écarte de l'engin tracteur 1 d'une distance donnée, on comprend que l'ensemble ventilateur/goulotte 9, 10 suit ses mouvements du fait de la présence du moyen de liaison 12 et des capacités d'extension du bras porteur 11. Cela permet de limiter la longueur nécessaire de la canalisation souple 8 (on évite ainsi la présence de grandes longueurs de canalisations qui seraient source d'encombrement et de gêne au travail). Les moyens de liaison 12 en forme de chaîne ou de câble réalisent la traction sur l'ensemble ventilateur/goulotte 9, 10, évitant ainsi de faire supporter les efforts correspondants par la canalisation souple 8. Comme indiqué précédemment, le bras mobile 11 qui porte à son extrémité libre l'ensemble ventilateur/goulotte 9, 10 est structuré pour permettre son extension dans un plan perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire au sens de déplacement de l'engin tracteur, sous l'effet d'une traction par les moyens de liaison 12, et son repliement automatique par simple gravité. D'autre part, la structure de ce bras est adaptée pour assurer un déplacement de l'ensemble ventilateur/goulotte 9, 10 de manière sensiblement parallèlement à lui-même. En outre, et du fait des possibilités de déplacement latéral de la goulotte 10, il est prévu des moyens, détaillés plus loin, pour assurer en permanence une orientation correcte de la goulotte d'éjection 10 par rapport à la remorque 2, ceci quelle que soit la position du bras porteur 11. La structure particulière du bras porteur 11 est détaillée sur les figures 6 et 7. Comme on peut le voir sur ces deux figures, ce bras 11 est en forme générale de compas constitué de deux branches 14 et 15 articulées entre elles et chacune en forme de pseudo-parallélogramme déformable. Ces deux branches 14 et 15 forment ensemble un Vé dont la pointe est orientée vers le haut. La première branche 14 du compas 11 comprend deux longs bras 16 et 17 dont l'une des extrémités (extrémité inférieure) est articulée sur le châssis 18 de l'engin tracteur 1, respectivement en 19 et 20, et dont l'autre extrémité (extrémité supérieure) est articulée, respectivement en 21 et 22 sur une biellette 23. Les deux bras 16 et 17 ont sensiblement la même longueur. L'articulation 19 du bras 16 sur le châssis 18 est prévue plus haute que celle 20 du bras 17. La distance séparant les deux articulations supérieures 21 et 22 est plus petite que la distance séparant les deux articulations inférieures 19 et 20 ; ainsi, les deux bras 16 et 17 ne s'étendent pas complètement parallèlement l'un à l'autre et l'ensemble forme donc un pseudo-parallélogramme (c'est-à-dire une structure approchant un parallélogramme déformable, mais qui n'en est pas un). La seconde branche 15 du compas 11 s'étend en porte-à-faux, vers le bas, à partir de l'extrémité supérieure de la première branche 14. Cette seconde branche 15 comprend aussi deux longs bras 24 et 25. Le premier bras 24 consiste en fait en un prolongement monobloc de la biellette 23 de la première branche 14. Le second bras 25, de longueur voisine à celle du premier 24, est articulé en 26 sur un petit prolongement du bras 17. Au niveau de leur extrémité inférieure, les bras 24 et 25 sont articulés sur une biellette 27, respectivement en 28 et 29. Ici encore, du fait du positionnement des articulations 22, 26, 28 et 29, les deux bras 24 et 25 ne s'étendent pas tout-à-fait parallèlement l'un à l'autre et l'ensemble de la seconde branche 15 forme donc un pseudo-parallélogramme déformable. Les différentes articulations 19, 20, 21, 22, 26, 28 et 29 sont toutes parallèles entre elles et elles s'étendent dans le sens de déplacement de l'engin tracteur (ou sensiblement dans ce sens de déplacement), de manière à obtenir le déploiement latéral précité du bras porteur 11. Lors du déploiement ou du repliement du compas 11, chacune de ses deux branches 14 et 15 dispose d'une possibilité de mouvement uniquement sur un secteur angulaire donné. L'une des extrémités de la biellette 27 comporte un prolongement monobloc 30 qui sert de support à l'ensemble ventilateur/goulotte 9, 10. En l'absence de traction appliquée au niveau de son extrémité libre, la structure de compas 11 se positionne naturellement à l'état replié (figure 7). Dans cette position repliée, les deux branches 14 et 15 du compas s'étendent pratiquement verticalement (elles sont en contact ou quasiment en contact l'une avec l'autre). Une traction sur cette extrémité libre (par l'intermédiaire de la chaîne 12 précitée) assure le déploiement des deux branches du compas, ceci de telle sorte que l'ensemble ventilateur/goulotte se déplace presque parallèlement à lui-même (la biellette 27, quasiment horizontale, se déplace presque parallèlement à elle-même). En fait, la structure du compas en pseudo-parallélogrammes déformables est agencée pour permettre son retour automatique en position repliée et elle assure également une légère inclinaison de l'ensemble ventilateur/goulotte en direction de son bras porteur 11, au fur et à mesure du déploiement de ce dernier, favorisant une bonne orientation de la goulotte par rapport à la remorque de stockage 2, en association avec les moyens de pivotement sur elle-même détaillés ci-après. En effet, comme on peut le voir de manière schématique sur la figure 8, la goulotte 10 est montée à rotation autour d'un axe vertical 31 sur le dessus du ventilateur 9, ceci par l'intermédiaire d'une couronne inférieure 32 prise en sandwich de manière libre entre les deux joues d'un étrier fixe circulaire 33 solidaire du carter du ventilateur 9. En outre, cette goulotte 10 est manoeuvrée en rotation, selon la flèche d'orientation 34, par une biellette 35 qui la relie à la seconde branche 15 du parallélogramme déformable, et en particulier au bras 24 (voir figures 3, 6 et 7 notamment). La rotation (ou pivotement) correspondante, liée à la variation de l'angle entre la biellette 27 et le bras 24 au cours de l'extension ou du repliement du bras 11, est adaptée pour que l'orifice de sortie de la goulotte 10 soit en permanence automatiquement correctement orienté pour projeter le broyat de végétaux dans la remorque 2, ceci quelle que soit la position (étendue, repliée ou intermédiaire) du bras porteur 11. La variation angulaire correspondante, entre les deux positions extrêmes de la goulotte 10, peut être de l'ordre de 50 . Les points de fixation de la biellette 35, repérés respectivement 36 et 37, sur la goulotte 10 et sur le bras 24, sont adaptés en conséquence. Comme indiqué ci-dessus, ce mouvement de rotation coopère avec le léger basculement de l'ensemble ventilateur/goulotte 9, 10 lors des mouvements du bras porteur 11. Dans une variante de réalisation de l'invention, l'ensemble ventilateur/goulotte 9, 10 peut être porté directement par le bras de manipulation 4 de la tête de travail 3. Dans ce cas, de préférence, il sera également prévu des moyens assurant l'orientation automatique de la goulotte 10 par rapport au réceptacle 2 de stockage du broyat de végétaux, ces moyens étant avantageusement de type mécanique, en forme de bielle reliée à l'un des tronçons du bras de manipulation 4. On notera que les moyens conformes à la présente invention peuvent aussi équiper des têtes de travail munies simplement d'un ou de plusieurs rotors formant broyeurs agencés à l'extrémité d'un bras de manipulation spatiale. REVENDICATIONS - 1.- Installation pour la découpe et le broyage de végétaux, comprenant une tête de travail (3) équipant un bras (4) de manipulation spatiale porté par un engin tracteur (1), ladite tête de travail (3) comportant un orifice d'éjection des végétaux broyés, caractérisée en ce que ledit orifice d'éjection se prolonge par une canalisation souple (8) aboutissant à des moyens ventilateurs (9) équipés d'une goulotte d'éjection (10) apte à propulser lesdits végétaux broyés dans un réceptacle de stockage (2) tel qu'une remorque associée audit engin tracteur (1), lequel ensemble ventilateur/goulotte (9, 10) est porté par une structure mobile (4, 11), solidaire dudit engin tracteur (1), apte à se déployer et à se replier pour suivre au moins en partie les mouvements de ladite tête de travail (3). 2.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure porteuse de l'ensemble ventilateur/goulotte (9, 10) est constituée par le bras (4) de manipulation de la tête de travail (3). 3.- Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure porteuse de l'ensemble ventilateur/goulotte (9, 10) est constituée par un bras complémentaire (11), distinct du bras (4) de manipulation de la tête de travail (3), lequel bras complémentaire (11), s'étendant en porte-à-faux à partir de l'engin tracteur (1), est mobile dans un plan perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire au sens de déplacement dudit engin tracteur (1). 4.- Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une structure de liaison (12), en forme de chaîne ou de câble, fixée entre l'ensemble ventilateur/goulotte (9, 10) et la tête de travail (3), laquelle structure de liaison (12) limite à une valeur donnée la distance de séparation entre ledit ensemble ventilateur/goulotte (9, 10) et ladite tête de travail (3), pour supporter les efforts de traction sur ledit ensemble ventilateur/goulotte (9, 10) et éviter de faire supporter ces efforts par la canalisation souple (8) reliant ladite tête de travail (3) et ledit ventilateur (9). 5.- Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens mécaniques (32, 33, 35) qui permettent d'assurer en permanence l'orientation de la goulotte d'éjection (10) en direction du réceptacle de stockage (2) des végétaux broyés, quelle que soit la position de son bras mobile porteur (4 ou 11). 6.- Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend 35 une goulotte d'éjection (10) qui est montée à rotation autour d'un axe vertical ou sensiblement vertical (31) au-dessus du ventilateur (9) par des moyens adaptés (32,33), sa manoeuvre en rotation, pour assurer son orientation permanente en direction du réceptacle de stockage (2), étant assurée par une biellette (35) la reliant de manière adaptée à une partie structurelle (24) du bras porteur (4 ou 11). 7.- Installation selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que l'ensemble ventilateur/goulotte (9, 10) est porté par l'extrémité d'un bras complémentaire (11), distinct du bras (4) de manipulation de la tête de travail (3), monté en porte-à-faux sur l'engin tracteur (1), lequel bras complémentaire (11) est en forme générale de compas muni de deux branches (14, 15) articulées entre elles, l'une des extrémités de la première branche (14) dudit compas (11) étant articulée sur le châssis (18) dudit engin tracteur (1), ceci uniquement sur un secteur angulaire donné, autour d'un ou de deux axes (19, 20) parallèles ou sensiblement parallèles au sens de déplacement dudit engin tracteur (1), et l'une des extrémités de la seconde branche (15) dudit compas (11) étant articulée autour de la seconde extrémité de ladite première branche (14), par l'intermédiaire d'un ou de deux axes d'articulation (22, 26) parallèles ou sensiblement parallèles au sens de déplacement de l'engin tracteur (1), la seconde extrémité de ladite seconde branche (15) portant ledit ensemble ventilateur/goulotte (9, 10) par l'intermédiaire d'un ou de deux axes d'articulation (28, 29) également parallèles ou sensiblement parallèles au sens de déplacement dudit engin tracteur, ceci de telle sorte que ledit ensemble ventilateur/goulotte (9, 10) se déplace parallèlement ou sensiblement parallèlement à lui-même lors des mouvements de son bras porteur (11). 8.- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les deux branches (14, 15) du compas (11) constituant le bras porteur de l'ensemble ventilateur/goulotte (9, 10) sont chacune constituées d'un assemblage de bras et biellettes (16, 17, 23, 24, 25, 27) formant des pseudo-parallélogrammes déformables, la biellette d'extrémité (23) de la première branche (14) dudit compas (11) se prolongeant pour former l'un des bras (24) de la seconde branche (15) dudit compas (11). 9.- Installation selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que les deux branches de compas (14, 15) sont agencées pour revenir automatiquement en position repliée, c'est-à-dire dans une position où elles s'étendent toutes les deux sensiblement verticalement, ceci par simple gravité.