Brevet FR3012286A1 — publié le 20150501

DISPOSITIF DE COUPE DE VÉGÉTAUX NOTAMMENT À DES FINS DE FAUCARDAGE DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine de la coupe de végétaux et notamment aux adaptations permettant de réaliser les opérations de faucardage dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Le faucardage est une opération qui consiste à couper et à évacuer les plantes poussant dans l'eau et notamment dans les bassins des stations d'épuration par filtre dans lesquels sont plantés des roseaux. Pour ces dernières applications, le faucardage consiste à étêter les roseaux fanés à environ 30/40 centimètres au-dessus du sol et à évacuer les roseaux coupés hors du bassin filtrant. Cette opération évite l'accumulation des roseaux, réduit ainsi l'épaisseur de la boue à la surface des bassins filtrants et améliore la repousse l'année suivante. Classiquement, ces bassins présentent l'agencement suivant : - des berges avec une pente à environ 45 degrés, - dans un premier bassin filtrant, des tuyères d'aération positionnées selon un écartement régulier; - dans un deuxième bassin filtrant, des conduits de déversement répartis sur la surface du fond de bassin selon un schéma prédéfini. Ces équipements constituent des obstacles à l'opération de faucardage. De plus, le fond du bassin est constitué par un substrat filtrant relativement meuble et humide composé d'une pluralité de 30 couches souvent recouvertes de boue. Classiquement, le faucardage est réalisé à la main, peu de temps après la fanaison des roseaux de novembre à décembre. Afin de réduire la pénibilité, le coût de la main d'oeuvre, le manque de cette main d'ouvre et la durée d'un tel travail, 35 l'opération de coupe peut être réalisée au moyen d'un dispositif de coupe autotracté guidé par un utilisateur au moyen d'un guidon. Ce dispositif comprend sur sa partie avant une barre de coupe alternative horizontale assurant sur une certaine largeur et à la hauteur souhaitée, la coupe des roseaux. L'utilisation d'un tel engin n'est pas aisée du fait de l'agencement des bassins et de l'état du sol instable et mouvant. Les roseaux coupés sont ensuite mis en fagots manuellement et extraits hors du bassin manuellement ou au moyen d'un engin de manutention à des fins de stockage sur champs. Malgré l'utilisation de ces moyens, l'opération de faucardage reste longue et pénible. De tels inconvénients nuisent au développement des stations 10 d'épuration par filtres plantés de roseaux. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, le demandeur a mené des recherches visant à proposer un dispositif de coupe de végétaux notamment à des fins de faucardage facilitant la coupe et l'évacuation des résidus 15 pour diminuer le temps, la pénibilité et le coût d'une telle opération et le manque de main d'ouvre attirée par ce travail. Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un dispositif de coupe de végétaux notamment à des fins de faucardage comprenant un module de coupe et un module de déplacement 20 supportant le module de coupe, remarquable en ce que le module de coupe est vertical et comprend au moins une paire de trains de disques de découpe d'axes de rotation verticaux et tournant en sens inverse. Le choix d'une telle conception pour le module de coupe est 25 particulièrement avantageux, en ce qu'il ne se contente pas de simplement faucher le roseau mais assure sa découpe en tronçons dont la taille est déterminée par l'espacement entre les disques. La disposition verticale permet de superposer une pluralité de disques sur la hauteur du module de coupe et donc d'assurer la découpe en 30 petits tronçons facilitant leur évacuation. En effet, les trains de disque coupent et assurent également le déplacement des tronçons obtenus. Ce déplacement du à la rotation des disques est associé à celui du module de déplacement qui fait avancer le module de coupe. La découpe en petits tronçons a pour autre effet de faciliter 35 l'utilisation du volume de végétaux coupés comme compost ou comme paillage. Un module de coupe vertical est en outre particulièrement adapté à la nature des végétaux à couper qui atteignent trois mètres de hauteur en moyenne. Afin d'optimiser la découpe, les disques d'un premier train 5 chevauchent partiellement les disques du deuxième train, formant alors un sécateur rotatif. De plus, selon une autre caractéristique, lesdits disques sont dentelés. Ce profil de rebord des disques participe également à une meilleure découpe en créant pour chaque végétal un couple couteau/contre-couteau. Un autre effet de ce 10 profil à dents réside dans sa participation à l'entrainement des végétaux. Selon une autre caractéristique, certains desdits disques comprennent sur leur surface plane, des projections servant de pâles d'entrainement des végétaux coupés. Cet entraînement a pour fonction 15 l'évacuation des tronçons de végétaux à des fins de stockage. Ainsi, selon une autre caractéristique, les trains de disques sont montés pivotants par rapport à un carter vertical de réception des végétaux coupés et entraînés vers l'arrière par le mouvement de rotation des disques. Ledit carter vertical, qui forme une trémie verticale de 20 réception des végétaux coupés, est équipé d'une goulotte dans laquelle tourne une vis d'Archimède à des fins de mise en mouvement des végétaux coupés. Ladite goulotte et la vis associée transfèrent les végétaux coupés vers un module de stockage supporté par le module de déplacement. Ainsi, le dispositif de l'invention n'assure 25 pas simplement la coupe des végétaux mais récupère également les tronçons obtenus et les transporte au fur et à mesure de la découpe. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, ledit module de stockage est équipé d'un moyen de levage autorisant l'évacuation de son contenu. Toutes les opérations suivant 30 immédiatement celles de coupe sont mises en oeuvre par le dispositif de l'invention qui propose une opération de faucardage Selon une autre caractéristique, le module de déplacement est un châssis motorisé monté sur chenilles. Un tel moyen de déplacement assure une bonne stabilité à l'ensemble en mouvement malgré les 35 incertitudes liées à la surface d'appui. Il va permettre de répartir de manière homogène son poids pour affaiblir la pression qu'il pourrait exercer au sol dont la nature meuble doit être respecté. En outre, selon la nature du sol, les chenilles peuvent voir leur largeur évoluer. Selon une autre caractéristique, le module de déplacement est téléguidé ce qui va permettre à l'opérateur de commander le dispositif à distance et en toute sécurité sur le bord du bassin grâce à une télécommande. De plus, en regard des espaces prédéfinis par les tuyères et ou par les conduits un parcours peut être préprogrammé. Ledit dispositif comprend des diviseurs déterminant la largeur 10 de coupe. Ces diviseurs sont disposés sur la partie avant et concentrent vers l'entraxe des disques, les végétaux à découper lors de l'avancée du dispositif. Selon une autre caractéristique, ledit carter vertical est inclinable ce qui permet de l'orienter avec ses rotors c'est à dire 15 ses disques de coupe vers une position plus horizontale de réception ou d'adapter la position des trains de coupe selon les situations. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la 20 description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un dessin schématique d'une vue d'ensemble en 25 perspective d'un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention; La figure 2 est un dessin schématique d'une vue en perspective du module de coupe seul du dispositif de la figure 1; La figure 3 est un dessin schématique d'une vue de dessus d'une 30 paire de disques du module de coupe; La figure 4 est un dessin schématique d'une vue de face du module de coupe seul; DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Comme illustré sur le dessin de la figure 1, le dispositif de 35 faucardage référencé D dans son ensemble comprend un module de coupe 100 est supporté au moyen d'un module de levage (non illustré) disposé à l'avant d'un module de déplacement motorisé 200. Ce module de déplacement 200 est un engin autoporteur se déplaçant en étant téléguidé sur une paire de chenilles 220. Ces chenilles vont permettre une bonne stabilité de l'ensemble du dispositif malgré sa masse et malgré la nature meuble du sol. Ce dispositif D, commandé par une télécommande contrôlée par un opérateur (non illustrés), se déplace dans le bassin de filtration (non illustré) et alimente le ou les moteurs du module de coupe 100 à des fins de découpe et de ramassage des roseaux R (cf. figure 2a) au fur et à mesure de son mouvement d'avancement dans le bassin, mouvement symbolisé par la flèche Fl. Conformément à l'invention, le module de coupe 100 est disposé verticalement à l'extrémité du module de levage et comprend un carter vertical 110 sur la partie avant duquel sont entraînés en rotation deux trains 110a et 110b de disques de découpe 120a et 120b d'axes de rotation verticaux tournant en sens inverse (flèches F2 et F3). Comme illustré plus en détail sur le dessin des figures 2 et 3, chaque train met en mouvement des disques 120a et 120b, avec les disques d'un premier train chevauchant partiellement les disques du deuxième train au niveau du plan vertical de symétrie du carter 110. Pour ce faire, l'entraxe des deux trains 110a et 110b est inférieur au diamètre des disques 120a et 120b. La distance séparant les disques d'un même train définit la taille des tronçons obtenus. Sur chaque train 110a et 110b, un disque sur deux présente des ailettes 121a et 121b se projetant de leur surface plane afin de participer au déplacement des tronçons découpés, vers l'arrière de du carter 110. Selon une caractéristique participant à la fois à une bonne découpe et à un entraînement des tronçons, lesdits disques 120a et 120b présentent, sur leur bord, un profil dentelé 122a et 122b. Comme illustré plus en détail sur le dessin de la figure 3, le profil dentelé présente des raccords évitant tout angle. Ce profil est particulièrement adapté pour amener les roseaux R vers la zone de chevauchement des disques et pour faciliter l'échappement vers l'arrière des tronçons coupés. De plus, comme illustrés, les profils se complètent d'un disque à l'autre de façon à faire coïncider l'espace séparant les dents sur un disque avec une dent sur l'autre disque de sorte que la rotation propose systématiquement l'association lame/contrelame. Des guides déflecteurs 123a, 123b séparent en hauteur les disques d'un même train et évitent l'insertion des roseau R entre les disques hors zone de coupe. Comme illustrés, lesdits disques 120a et 120b sont ménagés de lumières afin d'en diminuer la masse et de faciliter non seulement leur transport mais également leur mise en mouvement. Toujours pour optimiser la masse mais également pour proposer une solution de coupe efficace, selon un mode de réalisation non illustré, lesdits disques se décomposent en deux parties à savoir : - un disque ajouré en aluminium ou alliage équivalent, et - des lames de coupe amovibles interchangeables venant s'installer sur la périphérie des disques. De même, ledit carter est réalisé en aluminium ou alliage équivalent. Des diviseurs 111 sont disposés à intervalles réguliers sur les bords verticaux du carter 110. Ces diviseurs 111 sont formés par des tubes horizontaux se projetant vers l'avant à partie desdits bords parallèlement à l'axe d'avancée du dispositif D. De plus, son bord horizontal supérieur est équipé de tubes formant une structure en V 112 ouverte vers l'avant et servant de concentrateur de végétaux afin de les orienter vers la zone de coupe optimale située au niveau de la zone de chevauchement des disques 120a et 120b. L'entraînement vers l'arrière du carter 110 des tronçons les oriente vers une goulotte verticale 130 centrale préformée dans le carter au niveau de son plan de symétrie et dans laquelle tourne une vis d'Archimède 131 qui met en mouvement, en translation vers le haut (flèche F4), les végétaux coupés projetés par les disques 120a et 120b à des fins d'évacuation desdits végétaux hors du carter 110. Ce mouvement en translation permet le transfert des végétaux coupés vers un module de stockage 300 supporté par le module de déplacement. Selon le mode de réalisation illustré, la goulotte 130 se termine par une buse de projection vers l'arrière 132 et projette les végétaux coupés vers un module de stockage 300 constitué par une benne ouverte. Cette benne est équipée d'un moyen de levage et de basculement 310 de sorte qu'une fois pleine, elle puisse être vidée de son contenu dans une autre benne (non illustrée) prévue à cet effet. Ce moyen de levage 310 adopte une structure en parallélogramme. Une autre solution d'évacuation consiste à utiliser la vis d'Archimède 320 équipant le fond du module de stockage 300. On comprend que le dispositif, qui vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 15 20 25 30 35 REVENDICATIONS1. Dispositif (D) de coupe de végétaux (R) notamment à des fins de faucardage comprenant un module de coupe (100) et un module de déplacement (200) supportant le module de coupe (100), CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le module de coupe (100) est vertical et comprend au moins une paire de trains de disques (110a et 110b) de découpe d'axes de rotation verticaux et tournant en sens inverse. 2. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les disques (120a) d'un premier train (110a) chevauchent 10 partiellement les disques (120b) du deuxième train (110b). 3. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE certains desdits disques (120a, 120b) comprennent, sur leur surface plane, des projections (122a, 122b) servant de pâles d'entrainement des végétaux coupés. 15 4. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les trains de disques (110a et 110b) sont montés pivotants par rapport à un carter vertical (110) de réception des végétaux (R) coupés et entraînés vers l'arrière par le mouvement de rotation des disques (110a et 110b). 20 5. Dispositif (D) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit carter vertical (110) est équipé d'une goulotte (130) dans laquelle tourne une vis d'Archimède (131) à des fins de mise en mouvement des végétaux (R) coupés. 6. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE 25 FAIT QUE le module de déplacement (200) est un châssis motorisé monté sur chenilles (220). 7. Dispositif (D) selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le module de déplacement (200) est téléguidé. 8. Dispositif (D) selon la revendication 5, CARACTÉRISÉ PAR LE 30 FAIT QUE ladite goulotte (130) transfère les végétaux coupés vers un module de stockage (300) supporté par le module de déplacement (200). 9. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend des diviseurs (111, 112) déterminant la largeur 35 de coupe. 10. Dispositif (D) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit carter (110) est inclinable. 11. Dispositif (D) selon la revendication 8, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit module de stockage (300) est équipé d'un moyen de levage (310) autorisant l'évacuation de son contenu. 12. Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR 5 LE FAIT QUE lesdits disques (120a, 120b) sont dentelés. 10 15 20 25 30 35