Brevet FR3055510A1 — publié le 20180309

VEHICULE AUTOPORTE DE COUPE ET DE BROYAGE DE VEGETAUX La présente invention concerne un véhicule autoporté de coupe et de broyage de végétaux. Un véhicule autoporté de coupe et de broyage de végétaux est un engin agricole de type à conducteur porté, c'est-à-dire un engin automoteur dont le conducteur est assis. Un véhicule de coupe et de broyage de végétaux, qu'il soit à conducteur à pied ou autoporté est, dans le cadre de l'invention, un engin de travail agricole particulièrement adapté à la coupe et au broyage des herbes. Ainsi un véhicule tel que concerné par l'invention est utilisé pour, en général, des travaux d'entretien de pelouses et espaces verts, privés ou publics, et également pour des travaux d'entretien dits lourds comme la tonte de pelouses de stade, des abords de voies de circulation, des talus d'autoroute ou d'autres travaux plus généralement pratiqués par des professionnels. Dans le cas de véhicules de coupe et de broyage de végétaux autoportés, on rencontre des engins dont un outil de coupe comprend une ou plusieurs lames rotatives dans un plan horizontal autour d'un axe vertical. De facto, de tels véhicules sont des tondeuses autoportées de grande capacité, voire des petits tracteurs de tonte. Ce type de véhicules peut être équipé, de manière amovible ou non, d'un organe de hachage, donc de broyage, de l'herbe en petits morceaux. Un tel organe, désigné fréquemment sous le terme de mulching, permet de laisser l'herbe hachée sur le terrain, à la manière d'un paillis. Cette herbe hachée recouvre le terrain et assure une protection contre la sécheresse du sol ainsi qu'un apport en matière organique, à la façon d'un engrais. Par la suite, afin de faciliter la lecture, les expressions « véhicule de coupe » et « outil de coupe » seront également employées en lieu et place des expressions « véhicule de coupe et de broyage» et « outil de coupe et de broyage » ; De tels véhicules de coupe, connus de l'état de la etchnique, ne sont réellement efficaces que pour des herbes ne dépassant pas 5 cm de haut et/ou des végétaux dont le diamètre des tiges est inférieur à 1 cm, étant entendu que ces herbes et végétaux doivent être suffisamment souples pour être courbés et entrainés sous l'outil de coupe. 3055510 2 Par ailleurs, les zones d'intervention de ces véhicules sont plus ou moins encombrées par la présence d'arbres, rochers, zones cultivées ou fleuries. De ce fait, la coupe et/ou le broyage des herbes et végétaux nécessite de fréquentes manoeuvres, ce qui augmente le temps d'intervention. Pour les actions de débroussaillage, c'est-à-dire la 5 coupe d'herbes hautes, par exemple de plus de 10 cm de haut et/ou de végétaux d'un diamètre supérieur à 1 cm, des arbustes, broussailles et ronces, de tels véhicules sont mal adaptés. On utilise généralement soit un engin portatif à moteur thermique ou électrique, soit un outil de débroussaillage tracté par un tracteur, soit un véhicule de type quad, soit encore une débroussailleuse autotractée à conducteur à pied. 10 C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un véhicule autoporté de coupe et de broyage de végétaux, d'une fabrication et d'une mise en oeuvre simplifiées, permettant d'effectuer une intervention rapide sur une zone à tondre ou à débroussailler, quelles que soient la taille et/ou le diamètre des végétaux à couper. 15 A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule autoporté de coupe et de broyage de végétaux comprenant un groupe motopropulseur entrainant en rotation, d'une part, un outil de coupe et de broyage et, d'autre part, au moins deux roues motrices assurant le déplacement du véhicule, lesdites roues motrices étant équipées chacune d'une transmission adaptée pour entrainer sélectivement la roue sur laquelle la transmission 20 est montée et permettre au véhicule de pivoter sur lui-même, caractérisé en ce que l'outil de coupe et de broyage comprend au moins un arbre rotatif autour d'un axe de rotation horizontal, ledit arbre étant pourvu de couteaux fixés perpendiculairement à l'arbre, rotatifs dans le plan vertical et en ce que ledit arbre est monté perpendiculairement au sens de déplacement du véhicule. 25 Ainsi, il est possible d'utiliser un tel véhicule pour réaliser aussi bien de la tonte de gazon que des opérations de débroussaillage sur des végétaux de grands diamètres et/ou hauteurs, puisque la zone de contact entre l'outil de coupe et de broyage et les végétaux est située sensiblement en partie verticale, dans un espace dont la hauteur est définie par la distance entre la lame de coupe et le sol. On réalise une coupe du végétal 3055510 3 non plus à partir uniquement de son extrémité libre comme avec une débroussailleuse ou une tondeuse autoportée de l'état de la technique mais à partir d'une zone du végétal comprise entre l'extrémité libre et la base du végétal. La coupe par des couteaux rotatifs dans un plan vertical autour d'un arbre horizontal permet de couper aisément des 5 végétaux autre que du gazon, tout en réalisant le hachage de l'herbe coupée donc les opérations de mulching. La présence d'une transmission dédiée par roue permet au véhicule d'avoir un rayon de braquage très faible, avantageusement quasiment nul, ce qui permet de contourner rapidement, sans manoeuvre supplémentaire, les obstacles. Il est alors 10 possible de diminuer le temps d'intervention du véhicule sur la zone à tondre ou à débroussailler. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel véhicule peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - la rotation de l'outil de coupe et de broyage s'effectue en sens trigonométrique. 15 - La longueur de l'outil de coupe et de broyage est supérieure à la largeur du véhicule. - Le véhicule est pourvu d'au moins une roue directrice, l'outil de coupe et de broyage étant placé entre les roues motrices et directrices. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs modes de 20 réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins suivants dans lesquels: - La figure 1 est une vue en perspective, à partir du dessus, d'un véhicule conforme à un mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de côté, à une autre échelle, du véhicule de la figure 1, 25 - la figure 3 est une vue de face du véhicule de la figure 1 et - la figure 4 est une vue de dessous du véhicule de la figure 1. La figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'un véhicule de coupe et de broyage de végétaux selon l'invention. Par la suite, pour favoriser la lecture, le terme 3055510 4 tondo-broyeur sera également utilisé pour désigner un tel véhicule, étant entendu que ce terme désigne habituellement un engin tracté. Le véhicule 1 comprend un châssis 2 supportant, en partie haute le siège 3 du conducteur et les commande de l'engin, en particulier les leviers 4, 5 de commande de 5 direction. Le siège 3 est positionné au-dessus des roues 6, 7, légèrement en avant par rapport au sens de déplacement du véhicule 1, illustré par la double flèche F. Un groupe motopropulseur 8 est monté derrière le siège 3, donc à la verticale des roues 6, 7. Une telle configuration permet de surélever le châssis 2 tout en optimisant la répartition des charges, avec un centre de gravité situé entre les roues 6, 7 et l'outil de 10 coupe 9. Comme cela apparaitra en regardant la figure 2, un châssis surélevé autorise une plus grande amplitude dans les réglages de l'outil de coupe 9. Ici, le véhicule 1 ou tondo-broyeur est équipé de deux roues directrices 10, 11. En variante non illustrée, une seule roue directrice est prévue. Dans d'autres modes de réalisation, les roues directrices sont aussi motrices. 15 Comme cela ressort de la figure 1, l'outil de coupe 9 est monté entre les roues motrices 6, 7 et les roues directrices 10, 11. Une telle configuration permet une grande amplitude dans le choix des hauteurs de coupe. En particulier, la zone de contact entre l'outil de coupe et les végétaux est définie sur une surface équivalente à celle de l'outil de coupe 9. 20 Comme cela ressort de la figure 2, l'outil de coupe 9 est pourvu d'organes d'appui 12, facilitant son appui et son déplacement sur le sol, en position basse de coupe. Ici, les organes d'appui sont représentés par des roulettes, visibles à la figure 4 et disposées sur deux bords parallèles de l'outil de coupe 9. On conçoit que de tels organes peuvent être différents de ceux illustrés. 25 L'outil de coupe 9, comme cela apparait à la figure 4, comprend un arbre de rotation 13 équipé de plusieurs couteaux 14. L'arbre 13 a une section transversale circulaire ou globalement circulaire. Les couteaux 14 sont en forme de pattes aplaties configurées en L, la petite branche du L ayant des bords biseautés pour obtenir des arêtes de coupe. De tels couteaux 14 sont également dénommés fléaux. 3055510 5 Les couteaux 14 sont fixés perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'arbre 13, par paire, à l'aide d'une pièce de type manille autorisant les mouvements des couteaux 14 par rapport à l'arbre 13 ainsi que leur changement. L'arbre 13 est disposé perpendiculairement au sens de déplacement du véhicule 1, c'est-à-dire selon la largeur 5 L1 de ce dernier. Les couteaux 14 sont répartis régulièrement sur l'arbre 13 de sorte que, selon la section transversale de l'arbre 13, on ne trouve jamais deux paires de couteaux 14 coplanaires. En d'autres termes, les couteaux 14 sont répartis en quinconce sur l'arbre 13. Ainsi, on obtient, lors de la rotation de l'arbre 13 un effet de coupe et de broyage par les paires de couteaux 14, également connus sous la dénomination de 10 fléaux. L'arbre 13 est orienté selon la largeur L1 du tondo-broyeur 1, avec une longueur totale L2 de l'outil de coupe 9 supérieure à la largeur L1, comme cela apparait à la figure 3. On conçoit que cette longueur L2 peut être plus importante que celle illustrée. En variante, l'outil de coupe 9 comporte plusieurs arbres 13 disposés en série, c'est-à-dire 15 alignés et articulés ensemble, selon la largeur L1 du véhicule 1. Dans ce cas, on augmente notablement la longueur 12 de l'outil de coupe. En variante, plusieurs arbres 13 sont montés en parallèles. Dans ce cas, ce n'est plus systématiquement la longueur L2 de l'outil de coupe qui est augmentée mais, en premier lieu, sa largeur. On conçoit que, dans ce cas, la géométrie du tondo-broyeur est adaptée. Dans un autre mode de 20 réalisation, plusieurs rangées parallèles d'arbres 13 aboutés sont prévues. Un capot de protection 15 habille l'arbre 13 et les couteaux 14, assurant ainsi une protection du conducteur et/ou des tiers, tout en permettant la coupe des végétaux. Pour cela, l'outil 9 est non seulement réglable en hauteur par rapport au sol, selon la double flèche F1, mais également, dans une moindre mesure, en inclinaison par rapport à la 25 verticale, selon la double flèche F2. Le fonctionnement d'un tel véhicule 1 est maintenant décrit en référence aux différentes figures. Le groupe motopropulseur 8 assure l'entrainement en rotation des roues motrices 6, 7 par un arbre de sortie vertical, non visible. Cet arbre de sortie vertical entraine en rotation, selon un axe de rotation horizontal, les roues 6, 7, via une 3055510 6 transmission équipant chacune des roues 6, 7. Une telle transmission est avantageusement de type hydrostatique. En variante, elle est de type pneumatique, mécanique ou hydraulique. Ainsi, lorsque, en agissant sur les leviers 4, 5 on souhaite faire pivoter le 5 tondo-broyeur 1, on induit une vitesse de rotation différente entre les roues 6, 7 : la roue dite intérieure au virage a une vitesse de rotation plus faible, voire nulle, par rapport à la roue dite extérieure au virage. Ainsi le tondo-broyeur 1 peut pivoter sur lui-même. Un tel mode de transmission est connu en soi et couramment désigné sous l'appellation anglaise de zéro turn ou ZTR. 10 Le groupe motopropulseur 8 assure également l'entraînement en rotation de l'outil de coupe 9. Pour cela, une courroie 16, visible à la figure 2, assure la liaison entre le groupe motopropulseur 8 et l'arbre 9. Afin de transformer un mouvement de rotation vertical de l'arbre de sortie du groupe motopropulseur 8 en un mouvement de rotation autour d'un axe horizontal, la courroie 16 est configurée en huit. On conçoit que, en 15 variante, elle est remplacée par une chaine ou par un jeu de plusieurs courroies montées en parallèle, voir par un boitier réducteur. Dans tous les cas, la rotation de l'arbre 13 est effectuée en sens trigonométrique, donc en sens inverse par rapport au sens de déplacement, en marche avant, du véhicule 1. Une telle rotation de l'arbre 13, généralement voisine de 2500 tours/minute, permet 20 une coupe, quel que soit le sens de déplacement F du véhicule 1, y compris lorsque le véhicule pivote sur lui-même. En d'autres termes, il est possible de tondre, broyer ou débroussailler en marche avant et en marche arrière, en ligne droite ou en virage avec la même qualité de coupe et en gardant, dans les divers sens de déplacement du tondo-broyeur, la capacité à réaliser un mulching donc un broyage. 25 On note, en aval des roues directrices 10, 11 selon le sens de la marche avant du tondo-broyeur 1, une plaque arrondie 17. Cette plaque 17, outre une protection du conducteur contre les végétaux ainsi qu'un rôle de pare-chocs, assure, par sa forme, un pliage partiel des végétaux facilitant ainsi leur prise en charge et leur coupe par l'outil 9. Dans un autre mode de réalisation non illustré, la plaque 17 est remplacée par une 3055510 7 pièce en forme de V assurant également le guidage des végétaux en direction de l'outil 9. Selon un autre mode de réalisation, une telle pièce, lorsqu'elle est configurée en V est avantageusement fixée sur l'outil 9. Dans ce cas, la forme et/ou les dimensions d'une autre plaque de protection située à l'avant du véhicule 1 peuvent être différentes de 5 celles illustrées aux figures 1 à 4 puisque cette plaque de protection n'assure plus la fonction de guidage des végétaux en direction de l'outil de coupe 9, du fait de la présence de la première pièce en V. REVENDICATIONS1.- Véhicule (1) autoporté de coupe et de broyage de végétaux comprenant un groupe motopropulseur (8) entrainant en rotation, d'une part, un outil de coupe et de broyage (9) et, d'autre part, au moins deux roues motrices (6, 7) assurant le déplacement (F) du véhicule (1), lesdites roues motrices (6, 7) étant équipées chacune d'une transmission adaptée pour entrainer sélectivement la roue (6, 7) sur laquelle la transmission est montée et permettre au véhicule (1) de pivoter sur lui-même, caractérisé en ce que l'outil de coupe et de broyage (9) comprend au moins un arbre (13) rotatif autour d'un axe de rotation horizontal, ledit arbre (13) étant pourvu de couteaux (14) fixés perpendiculairement à l'arbre (13), rotatifs dans le plan vertical et en ce que ledit arbre (13) est monté perpendiculairement au sens de déplacement (F) du véhicule (1). 2.- Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rotation de l'outil de coupe 15 et de broyage (9) s'effectue en sens inverse par rapport au sens de déplacement, en marche avant, du véhicule (1). 3.- Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur (L2) de l'outil de coupe et de broyage (9) est supérieure à la largeur (L1) du véhicule (1). 20 4.- Véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le véhicule (1) est pourvu d'au moins une roue directrice (10, 11), l'outil de coupe et de broyage (9) étant placé entre les roues motrices (6, 7) et directrices (10, 11). 25