Brevet FR2939603A1 — publié le 20100618

Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un bac collecteur tracté, destiné à récupérer l'herbe et autres végétaux (feuilles d'arbres, mousses, etc...) coupés et/ou éjectés directement par les lames d'une tondeuse de type auto portée, c'est à dire sur laquelle l'opérateur est assis. Le bac collecteur tracté doit impérativement être accroché et tracté par une tondeuse auto portée conçue avec un canal d'éjection arrière de l'herbe coupée. Etat actuel de la technique 10 Les bacs collecteurs destinés à récupérer l'herbe coupée et éjectée directement par les lames d'une tondeuse de type auto portée sont fixés et intégrés à l'arrière sur le châssis de cette dernière. Cette configuration technique implique : 15 • Une limitation de la capacité volumique de stockage et de récupération de l'herbe coupée, qui nécessite de nombreuses et fastidieuses opérations de vidage de bac, lors de la tonde de terrains d'une surface importante (2000 m2 et plus). • Un confinement ou une confusion entre l'espace d'éjection et l'espace de stockage qui engendrent fréquemment un mauvais transfert de l'herbe dans le bac. 20 • Des bourrages d'herbe fréquents dans le canal de transfert, qui sont la conséquence du confinement, du taux d'humidité et de la hauteur d'herbe coupée, qui ne peut s'évacuer à un rythme régulier. Il est précisé que certaines tondeuses auto portées couramment utilisées par les professionnels d'entretien des espaces verts, sont munies d'un système complémentaire de 25 transfert qui reprend l'herbe coupée avant de l'acheminer dans bac à herbe. Ces tondeuses sont techniquement et mécaniquement plus complexes et d'un prix de revient plus important à l'achat et à l'entretien. Utilisateur � cible � Le bac collecteur tracté cible les particuliers qui doivent tondre des surfaces égales ou supérieures à 2000 m2. 1 30 En effet les capacités volumiques des bacs à herbes actuels et leur coefficient de remplissage ne sont pas compatibles avec les besoins et les attentes des � particuliers � qui doivent tondre des surfaces de terrains, égales ou supérieures à 2000 m2. Cahier des charges fonctionnel : • Disposer d'un équipement permettant de tondre rapidement avec une efficacité de récupération de l'herbe, comparable aux équipements utilisés par les professionnels d'entretien d'espaces verts. • Disposer d'une capacité volumique du bac à herbe, permettant de tondre suffisamment sans devoir vider le bac trop fréquemment. • Tondre et récupérer l'herbe en toute circonstance sans être tributaire des conditions climatiques et de l'état de la pelouse (hauteur d'herbe à couper, rosée, pluie, vent etc..). • Disposer d'un � duo � tondeuse auto portée + bac collecteur tracté, qui permet les accès dans les zones difficiles et sensibles, (entre les arbres, les parterres de fleurs, 15 etc..). • � prendre plaisir � à tondre et à vider le bac à herbe sans effort particulier. • Minimiser le volume occupé par le bac collecteur lors du stockage entre deux tondes, et à fortiori durant la période d'hivernage. • Minimiser l'investissement financier pour un équipement dont le taux d'utilisation 20 n'est pas comparable à celui des professionnels d'entretien des espaces verts. • Disposer d'un équipement simple, sécurisé et facile d'entretien. Description fonctionnelle 25 1. accrochage et traction du bac à herbe Le bac à herbe tracté est conçu pour être accroché et tracté par une tondeuse auto portée du commerce. Celle-ci doit être préalablement adaptée avec une attache mécanique, placée dans l'axe de l'arrière de la tondeuse, à une hauteur déterminée pour assurer et optimiser 30 la récupération de l'herbe dans le bac collecteur. Le bac à herbe tracté se substituera au bac à herbe fixé sur les tondeuses actuelles, tout en gardant ou non la possibilité de replacer �à l'envie � le bac à herbe d'origine. 2. déplacement et guidage du bac à herbe Le déplacement et le guidage du bac à herbe tracté sont assurés par : • Deux doubles roues orientables sur 360°, fixées sous le châssis du bac à herbe tracté, qui s'orientent en fonction de la marche avant ou arrière de la tondeuse auto portée. • Deux systèmes élastiques placés de chaque côté du bac à herbe et reliés à l'arrière de la tondeuse auto portée, ayant pour fonction de rattraper l'alignement entre le bac à herbe tracté et l'arrière de la tondeuse auto portée. Ces deux systèmes élastiques sont particulièrement nécessaires pour éviter que le bac tracté ne se déplace en � crabe �, notamment sur des terrains en dévers ou en manoeuvre de marche arrière de la tondeuse. Lors de la mise au repos ou d'entreposage du bac tracté, les deux crochets d'extrémité des élastiques � type extenseur � sont accrochés l'un à l'autre. 15 3. réception et récupération de l'herbe coupée Actuellement, sur les tondeuses auto portées munies d'un bac de récupération d'herbe fixé à l'arrière du châssis, l'herbe coupée par les lames est propulsée directement dans le bac, via un canal placé entre les deux roues arrières de la 20 tondeuse. Ce principe de coupe et d'acheminement de l'herbe est maintenu et repris dans le cadre du bac à herbe tracté. Par rapport aux bacs actuels du commerce (fixés sur la tondeuse auto portée), le volume collecteur du bac à herbe tracté est supérieur d'environ 85 %. 25 La contenance d'environ 430 litres du bac tracté, représente l'adéquation entre les besoins de capacité volumique du bac à herbe, et le gabarit d'utilisation du duo � tondeuse et bac tracté �. Le fond du bac, relié à une cordelette, est réalisé en deux parties, articulées et fixées entre elles par deux charnières, l'ensemble étant fixé au châssis par deux autres 30 charnières. Cette conception en deux parties facilite la fonction de vidage de l'herbe et permet la fonction de repliement pour l'entreposage d'hivernage du bac tracté. 10 4. visualisation du remplissage du bac Une trappe fixée sur deux charnières, située sur le pan incliné du bac à herbe permet de visualiser à partir du siège de la tondeuse, le niveau de remplissage du bac tracté. 5. vidage du bac à herbe tracté La partie arrière du bac à herbe tracté est constituée de deux portes grillagées réalisées chacune en angle droit. L'ouverture de celles ci permet un dégagement total de l'arrière du bac, et partiel (50%) des deux côtés, pour faciliter le vidage du bac à herbe. Ces deux portes ont pour fonctions de : • Laisser passer le courant d'air engendré par les lames de la tondeuse en arrêtant et en retenant l'herbe éjectée. • Libérer la retenue de l'herbe en ouvrant les deux portes arrières et permettre ainsi le vidage du bac. • Maintenir en position horizontale le fond du bac à herbe, via des supports plats qui se positionnent sous le plateau rectangulaire (5A), en configuration � portes fermées �. La fonction de vidage du bac à herbe s'effectue depuis le siège de la tondeuse, à partir d'une � cordelette � placée sur le pan incliné du bac, que l'opérateur tire pour relever et basculer à la verticale le fond de bac, en vidant l'herbe stockée. 25 6. optimisation de l'entreposage entre deux utilisations Pour minimiser l'encombrement au sol et en volume, la conception permet de réduire d'environ 50%, l'espace occupé par le bac à herbe tracté. Cette fonction d'optimisation de l'espace d'entreposage peut s'avérer utile et importante dans les critères de choix des � particuliers � qui ne souhaitent pas 30 condamner à l'année une surface d'entreposage et d'hivernage. 20 L 'optimisation d'entreposage se fait : • En retirant les axes des charnières placées sur les deux portes arrières, qui sont ainsi libérées du châssis de la partie avant. • En remontant et en repliant la � coiffe grillagée � placée au dessus des deux portes arrières, qui vient se positionner sur le pan incliné du bac, en vis à vis de la fenêtre de visualisation de remplissage du collecteur. • En repliant sur elle même, la partie arrière du fond du bac. • En déposant les deux portes (précédemment libérées) sur le fond du bac (replié). Description organique 1. Préambule La description organique faite ci dessous a pour objectif de donner les grandes lignes de réalisation de la maquette, sachant que le design du produit final et commercialisable devra faire l'objet d'adaptations liées à la réglementation de l'auto certification, et à l'optimisation de la réalisation industrielle. Il va de soi que ces modifications ou améliorations garderons les spécificités du produit initial de la maquette décrite. 2. Système d'accrochage et traction du bac à herbe Le système d'accrochage à placer sur la tondeuse auto portée doit être installé à une hauteur qui permet de garder le bac à herbe sur un plan horizontal. L'accrochage doit permettre les déplacements en rotations à gauche et à droite du bac collecteur d'herbe dans une fourchette d'angle ne dépassant pas 13° à 15°. Le bac collecteur tracté peut être muni d'un système d'accrochage (1) fixé sur la partie avant du châssis, deux butées limitant la rotation angulaire d'environ +1-15° du bac collecteur par rapport à l'arrière de la tondeuse auto portée. Au-delà de cette fourchette, le bac collecteur d'herbe tracté risque de sortir de l'alignement par rapport à la tondeuse auto portée, ce qui aurait pour conséquences de : • Se mettre en situation d'accrochage, à cause du déport de l'arrière du bac à herbe lors des contournements d'obstacles (arbres, parterres de fleurs, etc..). • Sortir de la tolérance de l'angle réception par le bac de l'herbe coupée. • Rendre plus difficiles les manoeuvres en marche arrière, qui engendrent facilement la mise dite � en portefeuille � du bac tracté et de la tondeuse auto portée. • Réduire l'efficacité du rattrapage d'alignement par les élastiques latéraux. Le système d'accrochage placé sur la tondeuse auto portée qui donne satisfaction aux tests d'exploitation de la maquette, est une cornière de 35*35 mm, percée d'un trou de l lmm dans son entraxe. Cette cornière est fixée horizontalement sous la gaine de sortie d'herbe de la tondeuse auto 5 portée, en respectant l'horizontalité du plan d'accrochage du bac à herbe. Le bac à herbe est pourvu d'une � fourche en u� (1) percée pour laisser passer un axe d'accrochage, qui solidarise le bac collecteur d'herbe à la tondeuse auto portée. 3. déplacements et guidage du bac à herbe 10 Deux types de déplacement sont à considérer : • Le bac accroché à la tondeuse auto portée. • Le bac libre pour le stockage ou l'hivernage. Configuration : déplacements du bac accroché à la tondeuse auto portée Dans cette configuration le bac est accroché à la tondeuse et deux � extenseurs � d'une 15 longueur d'environ un mètre entre crochets (2) réalisent une liaison élastique. Ces extenseurs accumulent l'énergie générée lors des décalages entre la tondeuse et le bac collecteur qui est utilisée pour replacer le bac dans l'alignement de l'arrière de la tondeuse. Chaque élastique est maintenu prisonnier dans deux anneaux fixés en haut et en bas de chaque côté du bac à herbe. Les anneaux ont un diamètre largement supérieur à celui des 20 élastiques pour éviter de les brider et d'altérer ou diminuer la fonction de rattrapage. Le déplacement du bac tracté est facilité par deux ensembles de roues jumelées de 125 mm de diamètre et 30 mm de largeur de roulage (3), montées sur roulement à billes. Chaque ensemble de roues jumelées peut tourner sur 360°, ce qui permet de suivre au mieux l'axe de l'arrière de la tondeuse. 25 Les deux ensembles de roues jumelées sont placés sous le châssis et à l'arrière (3A), de façon à ne pas entraver le basculement du fond du bac (sur charnières) lors des opérations de vidage de l'herbe. Le jumelage des roues offre une plus grande surface de contact au sol, ce qui diminue le marquage des roues dans la pelouse, en offrant une plus grande stabilité de roulage. 30 Configuration : déplacements du bac � libre � pour le stockage En plus des deux roues jumelées, une troisième roue (non orientable) (4) est placée à l'avant du châssis sous la bouche d'entrée de l'herbe ce qui permet de reposer l'avant du bac à herbe et le roulage de stockage entre deux utilisations. En configuration bac accroché à la tondeuse, cette roue ne touche pas le sol. 4. organes de réception et de vidages de l'herbe coupée et collectée Le bac de réception et collecteur d'herbe et de végétaux coupés par les lames de la 5 tondeuse auto portée, est constitué : • D'un fond de bac composé de deux panneaux (en bois pour la maquette), l'un de forme trapézoïdale (5B) l'autre de forme rectangulaire (5A). Ces deux panneaux sont assemblés entre eux par deux charnières fixées sur le dessus des deux panneaux pour permettre le rabattage lors du stockage. Le tout (les deux panneaux 10 assemblés) étant fixé au châssis par deux autres charnières, placées sur le dessous du panneau trapézoïdal (grand côté), pour permettre le basculement et le vidage du bac. Le basculement du fond du bac à herbe s'effectue par l'opérateur, à partir du siège de la tondeuse auto portée, en tirant une � cordelette � (6) qui relève le panneau trapézoïdal (5B), qui entraîne dans son mouvement le panneau 15 rectangulaire (5A), en évacuant l'herbe collectée (en configuration : portes arrières ouvertes). Le cheminement et le guidage de la cordelette (6) s'appuient sur un petit réa fixé en partie haute de �l'entonnoir à pans carrés � (7), qui sert de poulie de rappel et de maintien de la cordelette dans sa gorge. 20 Le positionnement des charnières (sous et sur le bord du grand côté du plateau trapézoïdal) place le petit plateau (5A) en porte à faux ce qui, combiné avec le poids de l'herbe, favorise le basculement et le vidage du collecteur d'herbe. Une fois le fond de bac relevé à la verticale sur ses butées, il suffit d'avancer légèrement la tondeuse, pour que celui ci se replace par son propre poids, en 25 position horizontale. • d'un bac collecteur ou récupérateur d'herbe coupée d'une capacité de stockage d'environ 430 litres, composé de trois parties distinctes : a) une structure formant un � entonnoir à pans carrés � (7) réalisée en tube 30 carré d'aluminium, recouvert de tôle d'aluminium, comportant une bouche d'entrée d'herbe de forme rectangulaire, dont les dimensions sont légèrement supérieures à celles du canal d'éjection de la tondeuse auto portée pour assurer le transfert de l'herbe de la tondeuse dans le bac collecteur ; l'angle ou l'inclinaison faisant plafond de �l'entonnoir à pans carrés� (7), constituant le prolongement de l'angle du canal d'éjection de la tondeuse auto portée ; l'avant des deux côtés latéraux de �l'entonnoir à pans carrés � (7), sont de forme conique qui autorise une tolérance de déplacement angulaire d'environ +/-15°, du bac collecteur par rapport à l'arrière de la tondeuse auto portée.. Les fonctions de cette partie avant sont de : • Canaliser librement et en continu vers l'arrière du bac, l'herbe coupée et éjectée par les lames de la tondeuse auto portée. ^ Créer une � zone tampon ou neutre� qui sépare efficacement et distinctement la fonction de coupe des lames de la tondeuse, de la fonction de récupération de l'herbe dans le bac collecteur. Cette configuration évite les bourrages dans le canal d'éjection de la tondeuse auto portée, quel que soit le taux d'humidité, la hauteur et la quantité d'herbe coupée. • Servir de complément de volume de stockage d'herbe, dans la zone avant du collecteur d'herbe. • Permettre de visualiser le niveau de remplissage du collecteur par la fenêtre de contrôle (Il). b) deux portes grillagées (8) composées chacune de deux cadres en tube carré d'aluminium, l'un de 300 mm de côté et de 820 mm de hauteur, l'autre de 445 mm de côté et de 820 mm de hauteur. Les deux cadres sont solidarisées en angle droit pour constituer une porte grillagée arrière. Les deux portes grillagées sont munies chacune de deux charnières, fixées sur le montant vertical de la structure �d'entonnoir� permettant ainsi l'ouverture et la fermeture des portes grillagées, pour le vidage du bac. Les fonctions de cette partie arrière grillagée sont de : • Laisser passer le flux d'air généré par les lames de la tondeuse auto portée en stoppant au passage sur les parois grillagées, l'herbe et autres végétaux éjectés. • Collecter et accumuler un maximum de volume d'herbe et autres végétaux, entre deux opérations de vidage. • Faciliter le vidage intégral de l'herbe par l'ouverture des deux portes qui réalise un dégagement total des deux côtés et de l'arrière de la zone de stockage principale du collecteur d'herbe. Cette configuration de dégagement total des parois du collecteur, évite les frottements et les aspérités susceptibles de retenir l'herbe qui se compacte plus ou moins dans le bac collecteur. • De retenir le fond de bac (5A) en position horizontale, par l'intermédiaire de butées fixées en bas des portes, qui s'escamotent à l'ouverture de celles ci. c) une coiffe (9) réalisée avec deux tubes carrés et un plat de 830 mm de longueur, en aluminium de 25mm, soudés sur deux tôles formant côtés, constitue un dôme qui vient coiffer les deux portes arrières. Cette coiffe est munie d'un grillage, à l'identique de celui placé sur les deux portes arrières. Cette coiffe grillagée est fixée par l'intermédiaire de deux charnières sur la traverse supérieure de � l'entonnoir à pans carrés �, qui permettent de relever la coiffe dans la configuration de stockage entre deux utilisations du bac tracté. 15 5. organes d'ouverture, fermeture et verrouillage, déverrouillage des portes Chaque porte est pourvue d'un mécanisme (10) remplissant quatre fonctions : le verrouillage et le déverrouillage des portes arrières (8) avec la coiffe (9) ainsi que les manettes de commandes d'ouverture et de fermeture des deux portes. Pour ce faire, chaque porte est munie d'un tube acier articulé en son milieu, coulissant 20 dans deux fourreaux de guidage placés sur la partie supérieure du petit côté de la porte. Sur chacun des deux côtés en tôle d'aluminium de la coiffe se trouve un orifice qui reçoit par coulissement le tube rond en acier, qui solidarise et bloque entre eux la porte et la coiffe. Une glissière et un ergo empêchent la rotation du tube tout en lui permettant de 25 coulisser, pour effectuer le verrouillage de la porte avec la coiffe. L'articulation au milieu de chaque tube permet de : • Le positionner en butée horizontale pour ouvrir ou fermer la porte. • Plaquer la partie du tube située à l'extérieur des fourreaux dans l'alignement de la pente du plafond de �l'entonnoir à pans carrés � (7). Cette position 30 d'alignement avec la pente permet de limiter les risques d'accrochage avec les obstacles, tels que : les branches d'arbres, etc.. et aussi de verrouiller en l'état ouvert ou fermé chaque porte, par l'enfoncement du tube dans l'une ou l'autre des pinces placées sur la pente de �l'entonnoir à pans carrés � (7). 10 35 REVENDICATIONS1) Dispositif de bac collecteur d'herbe tracté, monté sur roues orientables, conçu pour être remorqué et réceptionner l'herbe et autres végétaux coupés ou éjectés par une tondeuse de type auto portée munie d'un canal d'éjection arrière de l'herbe caractérisé en ce qu'il comprend trois parties essentielles : • La partie avant formant un � entonnoir (inversé) à pans carrés � (7) • La partie arrière composée de deux portes grillagées (8) et d'une coiffe (9) • Un fond de bac collecteur (5A) et (5B) monté sur roues orientables, basculant pour le vidage de l'herbe. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la structure formant un � entonnoir (inversé) à pans carrés � (7) qui sert de zone � tampon � ou de séparation entre la fonction de coupe de la tondeuse et la fonction de récupération du collecteur d'herbe, comprend une partie avant munie d'une bouche d'entrée d'herbe de forme rectangulaire, dont les dimensions sont légèrement supérieures à celles du canal d'éjection de la tondeuse auto portée pour assurer le transfert de l'herbe de la tondeuse dans le bac collecteur ; l'angle ou l'inclinaison faisant plafond de �l'entonnoir à pans carrés � (7), constituant le prolongement de l'angle du canal d'éjection de la tondeuse auto portée ; l'avant des deux côtés latéraux de �l'entonnoir à pans carrés � (7), sont de forme conique qui autorise une tolérance de déplacement angulaire d'environ +1-15°, du bac collecteur par rapport à l'arrière de la tondeuse auto portée. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que chaque porte grillagée est composée de deux cadres rectangulaires et rigides, assemblés en angle droit pour former une porte ; deux charnières placées sur le montant du plus petit côté de chaque porte faisant la liaison articulée avec la partie avant � entonnoir (inversé) à pans carrés � (7) et en ce que la coiffe grillagée (9) de forme plus ou moins elliptique est fixée par deux charnières sur la traverse supérieure arrière de la partie � entonnoir (inversé) à pans carrés � (7), ce qui permet de relever ou d'abaisser la coiffe (9). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le fond de bac ou les plateaux basculants pour le vidage de l'herbe est constitué de deux parties distinctes, l'une de forme trapézoïdale (5B) constituant le � soi � ou le plateau de la partie avant, à savoir : � entonnoir à pans carrés �, l'autre de forme rectangulaire (5A), constituant le � sol � ou le plateau de la partie arrière grillagée (8) ; ces deux plateaux sont rassemblés par deux charnières qui permettent de replier en position � porte feuilles � la partie de forme rectangulaire (5A), sur la partie trapézoïdale (5B), (pour le stockage ou l'hivernage du bac collecteur). 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bac collecteur tracté est muni d'un système d'accrochage (1) fixée sur la partie avant du châssis, deux butées limitant la rotation angulaire d'environ +1-15°, du bac collecteur par rapport à l'arrière de la tondeuse auto portée. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bac collecteur tracté est muni d'un système de maintien et de rattrapage de son alignement avec l'arrière de la tondeuse auto portée, en évitant les déplacements � en crabe � du collecteur d'herbe, les deux côtés obliques de la partie avant du bac collecteur étant reliés à l'arrière de la tondeuse avec deux extenseurs élastiques (2) d'une longueur d'environ un mètre entre crochets. 7) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les portes grillagées sont munies d'un système à tubes coulissants et articulés en leur milieu (10) pour réaliser les fonctions : d'ouverture, de fermeture, de verrouillage et déverrouillages de chaque porte. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bac collecteur tracté est muni d'un système de vidage par basculement à la verticale du fond de bac, cette fonction de vidage est mise à la disposition de l'opérateur depuis le siège de la tondeuse, à partir d'une commande par traction d'une extrémité de � cordelette � (2), placée sur le pan incliné faisant plafond de �l'entonnoir à pans carrés � (7), l'autre extrémité de la cordelette est rattachée au petit côté du trapèze formant le plateau de fond de bac (5B) qui est muni de deux charnières permettant le basculement à la verticale de celui ci, avec arrêt sur butées. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le vidage du collecteur d'herbe est facilité par la combinaison conceptuelle des portes grillagées en angle droit (en configuration portes ouvertes), associé à la configuration en surplomb du plateau de fond de bac (5B), qui placent l'ensemble dans les conditions idéales pour le vidage par basculement, à savoir le � démoulage � des végétaux collectés en éliminant les retenues aux parois latérales et arrières du tas, et l'utilisation � opportuniste � du poids d'herbe collecté, qui accompagne la mise à la verticale du fond de bac pour le vidage du collecteur d'herbe. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour optimiser et réduire l'espace ou le volume nécessaires à son rangement entre la configuration � travail � et celle du rangement ou du stockage, à savoir : • Des moyens de repliement � en porte feuilles � de la partie rectangulaire du fond de bac (5A) • Des moyens de retrait des axes des charnières des deux portes qui permettent de déboîter et de stocker les portes en les plaçant verticalement en appui sur la partie repliée du fond de bac. • Des moyens de relevage de la coiffe qui se positionnent en appui sur le pan incliné de �l'entonnoir à pans carrés � (7), en vis a vis avec la fenêtre de 25 contrôle du niveau de remplissage du collecteur (1l). • Une petite roue non orientable (4), qui sert de � béquille roulante � fixée sous le châssis de la partie avant, pour faciliter les déplacements durant les périodes de stockage ou d'hivernage.