Brevet FR2957482A1 — publié le 20110923

Description L'invention concerne un dispositif de fixation des couteaux sur le rotor d'une faucheuse-débroussailleuse, un rotor ainsi équipé et une faucheusedébroussailleuse avec un tel rotor. Dans le domaine des faucheuses-débroussailleuses employées pour l'entretien du paysage les tracteurs sont généralement équipés d'un bras articulé positionné à l'arrière du véhicule sur lequel est fixé un outil de coupe. L'outil de coupe en question peut être un rotor, un sécateur ou encore une tailleuse de haies. Lorsque l'outil de coupe est un rotor, il comporte des couteaux qui sont placés sur la périphérie d'un arbre ou corps pouvant être entraîné en rotation de manière à réaliser le travail. Traditionnellement différentes conformations de couteaux sont utilisables, ils présentent le point commun d'être portés par un étrier, ou manille, fixé sur le rotor par l'intermédiaire d'un ensemble formant palier. L'ensemble formant palier est généralement constitué de deux flasques, tel que cela est par exemple décrit dans le document FR 2 211 841. L'articulation des lames portées par la manille doit être aussi mobile que possible, cette articulation porteuse de couteaux du même genre que celle utilisée dans le dispositif de l'invention est décrite plus précisément dans le document FR 2 651 087. Un ensemble de coupe décrit dans EP 1 297 737 montre des couteaux légèrement différents de ceux cités dans FR 2 651 087 et une articulation sensiblement identique. Les trois documents FR 2 211 841, FR 2 651 087 et EP 1 297 737 présentent les caractéristiques communes suivantes : - les branches de maintien de la manille sur le rotor sont disposées à l'intérieur de flasques formant support pour l'axe de rotation de ladite manille, - ledit axe de rotation est formé par un boulon verrouillé par un écrou à l'extérieur de l'un des flasques. Ce mode de fixation des couteaux présente plusieurs inconvénients : - le montage et le démontage des couteaux est assez long en raison du temps nécessaire pour visser ou dévisser les écrous, - l'opération est délicate voire très problématique après un temps de fonctionnement de la machine lorsque les écrous sont usés ou lorsque les boulons sont déformés. L'invention a donc pour objectif de résoudre ces principales difficultés en 10 proposant un nouveau mode de fixation des couteaux sur le rotor d'une faucheusedébroussailleuse. La présente invention propose un dispositif de fixation de couteaux sur le rotor d'une faucheuse-débroussailleuse comprenant une manille présentant deux branches ayant chacune un oeilleton, chaque manille portant un ou plusieurs 15 couteaux, le dispositif étant caractérisé par le fait qu'un axe cylindrique reliant les deux oeilletons des branches de la manille est immobilisé longitudinalement dans un ensemble formant palier, qu'il traverse, au moyen d'une pièce élastique. Les avantages du dispositif de fixation de couteaux sur le rotor d'une faucheusedébroussailleuse selon l'invention sont multiples : 20 - le montage des couteaux est effectué en un temps très bref, ce qui est très avantageux d'un point de vue économique pour la réalisation industrielle de l'outil de coupe, - ce gain de temps est également très appréciable pour le remplacement par l'exploitant de couteaux abîmés au cours de la vie de la machine, 25 - l'absence d'écrou et la quasi impossibilité de déformation de l'axe de rotation formant liaison entre les branches de la manille font que l'opération de démontage des couteaux n'est pas affectée par l'usure du matériel, - le verrouillage longitudinal de l'axe cylindrique entre les branches de la manille est mécaniquement aussi efficace qu'un verrouillage avec boulon mais nécessite moins de matière, ce qui entraîne une diminution sensible du poids du rotor compte tenu du nombre de couteaux portés par l'outil de coupe, - un outil spécifique permettant d'ouvrir le verrouillage élastique facilite le montage ou le démontage des couteaux en une opération simple à réaliser. 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. Dans ces dessins : - La figure 1 est une vue générale d'une faucheuse-débroussailleuse comportant un outil de coupe. - La figure 2 illustre l'outil de coupe lui-même, plus particulièrement le rotor muni de couteaux. - La figure 3 présente en vue éclatée les différents éléments essentiels du dispositif de fixation des couteaux selon une première variante de l'invention. - Les figures 4, 5 et 6 illustrent une opération de démontage de couteaux au moyen d'un outil spécifique selon la première variante de l'invention. - La figure 7 montre un autre moyen de fixation des couteaux selon une deuxième variante de l'invention. - La figure 8 présente en vue éclatée les différents éléments essentiels du dispositif de fixation des couteaux selon la deuxième variante de l'invention. Le dispositif de fixation des couteaux objet de l'invention est placé sur le rotor d'une faucheuse-débroussailleuse telle que représentée sur la figure 1. Une telle machine comporte généralement un outil de coupe (1) placé à l'extrémité d'un bras articulé (2), lequel bras étant positionné à l'arrière d'un tracteur (3) qui permet de déplacer et d'animer ledit outil (1). L'outil de coupe (1) est plus précisément représenté sur la figure 2. Cette figure montre un rotor (4) porteur de couteaux (5), lesquels couteaux (5) comportent une ouverture permettant le passage d'une manille (6), laquelle manille est articulée avec le rotor (4) et fixée avec celui-ci par un dispositif objet de l'invention. Tel que cela est représenté sur la figure 2 le rotor peut comporter un nombre élevé de couteaux agencés sur sa périphérie. Chaque manille (6) est maintenue fixée sur le rotor (4) par l'intermédiaire d'un ensemble formant palier (7) traversé par un axe cylindrique (8) formant axe de rotation, lequel axe cylindrique relie les deux branches de la manille au travers d'oeilletons (22) représentés sur la figure 6. En fonctionnement, le rotor (4) est animé en rotation et les manilles (6) et les couteaux (5) se placent radialement par rapport au rotor (4) sous l'effet de la force centrifuge. Les couteaux (5) en mouvement déchiquettent alors les branchages et les buissons et coupent les plantes, la présence d'un obstacle sur une partie de la zone de coupe n'entraîne pas le blocage du rotor du fait que les couteaux (5) comportent une mobilité importante et que les manilles (6) sont elles-mêmes articulées. Lorsque le rotor (4) s'arrête de tourner, les couteaux (5) retombent sous l'effet de la gravité. La technique connue dans l'art antérieur est que la pièce reliant les deux branches de la manille (6) est formée par un boulon, le verrouillage longitudinal de cette pièce étant réalisé au moyen d'un écrou. Selon l'invention et en références aux figures 3, 6, 7 et 8 un axe cylindrique (8) reliant les deux oeilletons (22) des branches de la manille (6) est immobilisé longitudinalement dans un ensemble formant palier (7), qu'il traverse, au moyen d'une pièce élastique (10, 20). L'ensemble formant palier (7) est solidairement fixé sur le corps du rotor (4) et comporte un orifice (16) pour le passage de l'axe (8). Selon l'invention l'élément élastique (10, 20) est positionné dans la partie centrale de l'ensemble formant palier (7) et les branches de la manille (6) sont disposées à l'extérieur dudit ensemble. Avantageusement au sens de l'invention l'axe cylindrique (8) comporte un relief 10 en creux (9) apte à coopérer avec l'élément élastique (10, 20). Avantageusement encore le relief en creux (9) est une gorge disposée sur le périmètre de l'axe cylindrique (8) et au milieu de la hauteur du cylindre, toutefois il peut être envisagé que le relief en creux soit une entaille, une portion concave, une forme estampée, ou toute autre motif, sans sortir du cadre de l'invention. 15 La figure 3 illustre en vue éclatée les différentes pièces constitutives de ce dispositif de fixation selon une première variante de l'invention, notamment l'ensemble formant palier (7) relié solidairement au rotor (4) et l'axe cylindrique (8) formant axe de rotation pour les branches de la manille (6), lesquelles branches ne sont pas représentées sur cette figure. 20 La pièce élastique selon cette première variante est un ressort (10) globalement conformé en U avec un resserrement (11) au milieu des branches (12) du U. De préférence la distance dans la partie de resserrement (11) des branches (12) du U du ressort (10), lorsque ce dernier est au repos, est inférieure au diamètre de l'axe cylindrique (8) et sensiblement égale ou légèrement inférieure au diamètre 25 de la partie en creux (9) dudit axe cylindrique. De manière préférée la base (13) du ressort (10) en U est disposée contre le rotor (4), les branches (12) du U s'étendant radialement vers l'extérieur, et ladite base (13) est conformée incurvée de manière à épouser la forme du rotor (4). Pour le montage des couteaux (5) le ressort (10) en U est inséré au milieu de l'ensemble formant palier (7) avec les branches du U orientées vers l'extérieur du rotor (4), avant introduction de l'axe cylindrique (8). La forme spécifique de la base (13) du ressort (10) permet son positionnement parfait sur la périphérie incurvée du corps du rotor (4), le maintien en position du ressort (10) ainsi agencé peut être ensuite effectué au moyen d'une goupille (14) qui pénètre dans l'ensemble formant palier (7) par une ouverture (15). La goupille (14) vient se placer au-dessus de la base (13) du ressort (10) de manière à éviter son déplacement. Plusieurs goupilles (14) peuvent être utilisées si cela devait être nécessaire. Lorsque le ressort (10) est positionné, les oeilletons (22) de la manille (6) sont placés en regard de l'orifice (16), il suffit alors d'écarter les branches (12) du ressort (10) en U pour que l'axe cylindrique (8) puisse traverser complètement ledit orifice (16) pratiqué dans l'ensemble formant palier. Après positionnement de l'axe cylindrique (8) dans les deux oeilletons (22) de la manille (6), les branches (12) du ressort (10) sont relâchées. A ce moment là, la partie de resserrement (11) des branches (12) du ressort se place dans le relief en creux (9), ce qui a pour effet de verrouiller longitudinalement l'axe (8). Avantageusement la forme incurvée de la partie de resserrement (11) épouse assez précisément la forme du relief en creux (9) formant une gorge. De manière à faciliter le montage et le démontage des couteaux (5), c'est-à-dire à faciliter l'écartement des branches (12) du ressort (10), il est envisagé d'employer un outil (17) apte à écarter les branches (12) du U afin de permettre le déplacement longitudinal de l'axe cylindrique (8). Une opération de démontage des couteaux en relation avec la première variante de l'invention et l'emploi de l'outil (17) est représentée sur les figures 4 à 6. La figure 4 illustre l'outil (17) comportant des guides (19) et un ergot central (18) qui provoque l'écartement des branches (12) du ressort (10) en U lorsque l'outil (17) est enfoncé dans l'ensemble formant palier (7), tel que cela est représenté sur la figure 5. Lorsque les branches (12) du ressort (10) sont écartées l'axe cylindrique (8) est libre de se déplacer longitudinalement, ledit axe peut donc être retiré pour libérer la manille (6), tel que cela est illustré sur la figure 6. Lorsque la manille (6) est ainsi libérée les couteaux (5) peuvent être retirés et remplacés. L'ensemble de l'opération de démontage étant extrêmement rapide avec un tel outil, notamment en comparaison du temps nécessaire pour dévisser un écrou dans une fixation traditionnellement utilisée. Une deuxième variante de fixation selon l'invention est illustrée sur les figures 7 15 et 8, la figure 7 étant une vue en coupe du rotor (4) porteur de l'ensemble formant palier (7) fixé à sa périphérie. Selon cette deuxième variante l'élément élastique (20) est une pièce plate, installée au bout d'un ressort (21), lequel ressort (21) est fixé à la base de l'ensemble formant palier (7), à proximité du corps du rotor (4), tel que cela est 20 représenté dans la figure 7. Avantageusement la partie externe de la pièce plate (20) destinée à bloquer l'axe cylindrique (8) est sensiblement complémentaire de la partie en creux (9) de l'axe cylindrique (8), soit donc une conformation concave lorsque ladite partie en creux (9) est une gorge. 25 Selon l'une ou l'autre des variantes l'ensemble formant palier (7) peut être configuré de différentes manières, dans la première variante l'ensemble formant palier peut être constitué par deux flasques séparés par une faible épaisseur, ou par une pièce unique comportant une fente pour le passage du ressort (21) et de la plaque (20). Dans la deuxième variante la pièce élastique peut être insérée dans une glissière réalisée en oblique dans l'ensemble formant palier. La description qui précède indique deux variantes principales de l'invention, toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, il peut être envisagé d'autres moyens élastiques assurant le verrouillage de l'axe cylindrique disposé entre les branches de la manille, il peut aussi être envisagé de placer les pièces élastiques différemment dans l'ensemble formant palier, même si cela est moins fonctionnel. Les différentes pièces constitutives du dispositif de fixation peuvent être formées dans des matériaux variés, avantageusement choisis pour leurs résistances à l'usure et leurs propriétés spécifiques, et disposer de dimensions plus ou moins importantes, sans sortir du cadre de l'invention. Un outil spécifique est illustré dans la première variante de l'invention, d'autres outils facilitant le montage et le démontage, peuvent être conçus pour chaque moyen élastique envisageable. Il peut par exemple être prévu, dans la deuxième variante décrite, une ouverture dans l'ensemble palier pour passer une tige apte à repousser la plaque de verrouillage, sans sortir du cadre de l'invention. L'invention concerne aussi les rotors (4) équipés de dispositifs de fixation de couteaux (5) tels que décrits ainsi que les faucheuses-débroussailleuses munis de 20 rotors (4) équipés de dispositifs de fixation de couteaux (5) tels que décrits. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. Revendications1- Dispositif de fixation de couteaux (5) sur le rotor (4) d'une faucheusedébroussailleuse comprenant une manille (6) présentant deux branches ayant chacune un oeilleton (22), chaque manille (6) portant un ou plusieurs desdits couteaux (5), caractérisé par le fait qu'un axe cylindrique (8) reliant les deux oeilletons (22) des branches de la manille (6) est immobilisé longitudinalement dans un ensemble formant palier (7), qu'il traverse, au moyen d'une pièce élastique (10, 20). 2- Dispositif de fixation de couteaux (5) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément élastique (10, 20) est positionné dans la partie centrale de l'ensemble formant palier (7) et les branches de la manille (6) sont disposées à l'extérieur dudit ensemble. 3- Dispositif de fixation de couteaux (5) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'axe cylindrique (8) comporte un relief en creux (9) apte à coopérer avec l'élément élastique (10, 20). 4- Dispositif de fixation de couteaux (5) selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le relief en creux (9) est une gorge disposée sur le périmètre de l'axe cylindrique (8) et au milieu de la hauteur du cylindre. 5- Dispositif de fixation de couteaux (5) selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'élément élastique (10) est un ressort globalement conformé en U avec un resserrement (11) au milieu des branches du U. 6- Dispositif de fixation de couteaux (5) selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la distance dans la partie de resserrement (11) des branches (12) du U du ressort (10), lorsque ce dernier est au repos, est inférieure au diamètre de l'axe cylindrique (8) et sensiblement égale ou légèrement inférieure au diamètre de la partie en creux (9) dudit axe cylindrique (8). 7- Dispositif de fixation de couteaux (5) selon les revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait que la base (13) du ressort (10) en U est disposée contre le corps du rotor (4), les branches (12) du U s'étendant radialement vers l'extérieur, et que ladite base (13) est conformée incurvée de manière à épouser la forme du corps du rotor (4). 8- Dispositif de fixation de couteaux (5) selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'élément élastique (20) est une pièce plate, installée au bout d'un ressort (21), lequel ressort (21) est fixé à la base de l'ensemble formant palier (7), à proximité du rotor (4). 9- Dispositif de fixation de couteaux (5) selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la partie externe de la pièce plate (20) destinée à bloquer l'axe cylindrique (8) est sensiblement complémentaire de la partie en creux (9) de l'axe cylindrique (8). 10- Rotor (4) d'une faucheuse-débroussailleuse équipé de couteaux (5), 15 caractérisé par le fait qu'il comporte des dispositifs de fixation des couteaux (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11- Faucheuse-débroussailleuse comportant un rotor (4) équipé de couteaux (5), caractérisé par le fait que le rotor (4) comporte des dispositifs de fixation des couteaux (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 20