Brevet FR3056075A1 — publié le 20180323

MOTOBINEUSE La présente invention concerne une motobineuse. Une motobineuse est un engin agricole de type à conducteur à pied, adapté au travail de surfaces pour lesquelles l'usage d'un engin agricole à conducteur assis, de type tracteur, s'avère surdimensionné. Typiquement, il s'agit de surfaces fréquemment inférieures à 2000 m2, généralement voisines de 100 m2. En d'autres termes, l'usage d'une motobineuse est particulièrement adapté au travail de potagers et jardins de particuliers. Une motobineuse se distingue des autres engins à conducteur à pied par le fait que l'outil de travail rotatif, ici un arbre muni de griffes, assure également le déplacement de l'engin, celui-ci étant dépourvu de roues. Les motobineuses ont donc un groupe motopropulseur, généralement avec un moteur thermique à quatre temps, relativement encombrant et développé spécifiquement pour ce type d'engins. Le groupe motopropulseur se trouve légèrement en partie avant de l'engin, au-dessus de l'outil de travail. Ce dernier est entrainé en rotation par une chaine protégée dans un carter graissé. La chaine est mise en rotation par prise directe avec l'arbre de sortie, horizontal, du groupe motopropulseur. Une telle solution offre une longévité et une solidité élevée. En effet, il est rare qu'une telle transmission nécessite une intervention, que ce soit de maintenance ou de réparation. On conçoit aisément qu'un tel groupe motopropulseur, de par sa spécificité, induit un coût de fabrication élevé, et donc un prix de vente également élevé. Par ailleurs, les motobineuses nécessitent souvent l'utilisation de groupes motopropulseurs dédiés spécifiquement aux engins de travail du sol à conducteur à pied, que ce soient des motoculteurs ou de motobineuses. La diffusion de ce type d'engins étant globalement assez spécialisée et donc restreinte, les motobineuses étant fabriquées en moyenne série, ce facteur influe également sur le prix de revient d'une motobineuse. On connait par FR-A-2825437 une motobineuse dont l'entrainement en rotation dans un sens ou dans l'autre de l'outil de travail du sol, donc de facto la marche avant ou la marche arrière de la motobineuse, est réalisé par deux courroies qui entrainent 3056075 2 sélectivement des poulies en sens inverse. Ici, toutes les transmissions sont effectuées à l'aide de courroies. Une telle solution, si elle permet de diminuer légèrement le coût de fabrication, en utilisant une transmission par courroie à la place d'une chaine, implique une diminution de la fiabilité du moyen de transmission entrainant l'outil de travail du sol. 5 C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une motobineuse, d'une fabrication et d'une mise en oeuvre simplifiées, à un coût maitrisé tout en préservant les avantages d'une transmission par chaine. A cet effet, l'invention a pour objet une motobineuse comprenant un groupe motopropulseur entrainant en rotation, par une chaine de transmission située dans un 10 carter graissé, un outil de travail du sol, ledit outil comportant un arbre rotatif dans un plan horizontal, autour d'un axe horizontal, ledit outil assurant également le déplacement en translation de la motobineuse, caractérisée en ce que le groupe motopropulseur est équipé d'un arbre de sortie, rotatif dans un plan vertical autour d'un axe de rotation vertical, l'arbre entrainant en rotation au moins une poulie motrice qui, par au moins une 15 courroie, entraine en rotation au moins une seconde poulie motrice entrainant en rotation, autour d'un axe horizontal et dans un plan horizontal, un arbre d'entrainement en rotation de la chaine de transmission située dans le carter. Ainsi, il est possible d'utiliser un groupe motopropulseur pourvu d'un arbre de sortie vertical. Un tel groupe motopropulseur, outre un encombrement et un poids 20 contenus, est largement répandu dans le domaine des engins de travail du sol puisqu'il équipe les tondeuses thermiques, à conducteur à pied. De ce fait, il est produit en grande série, avec un prix de revient optimisé. Sa disponibilité, sa maintenance et son coût sont donc particulièrement avantageux, cela tout en bénéficiant de la fiabilité de la transmission par chaine protégée dans un carter. 25 Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle motobineuse peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - la courroie est située dans deux plans disposés angulairement entre les poulies motrices. 3056075 3 - Une poulie de renvoi est fixée, entre les poulies motrices, selon un plan incliné en direction de l'avant de la motobineuse. - Au moins un galet presseur monté à proximité de la poulie assure la mise en tension, de manière réversible, de la courroie. 5 - Le galet presseur est mobile dans un plan horizontal entre une position proximale de la poulie de renvoi, correspondant à la mise en tension de la courroie et une position distale de la poulie de renvoi correspondant au débrayage de la courroie. - Le groupe motopropulseur est équipé d'un moyen d'inversion du sens de rotation, afin d'assurer la rotation de l'arbre de l'outil dans les deux sens. 10 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 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 d'une motobineuse conforme à un mode de 15 réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective, similaire à la figure 1, d'une partie de la motobineuse de la figure 1, à plus grande échelle, sans le groupe motopropulseur, des première et seconde poulies assurant la liaison entre l'arbre de sortie du groupe motopropulseur et la chaine entrainant l'outil étant visibles et 20 - la figure 3 est un diagramme simplifié illustrant la cinématique de la transmission entre le groupe motopropulseur et l'outil d'une motobineuse conforme à l'invention. La figure 1 illustre un premier mode de réalisation d'une motobineuse selon l'invention. La motobineuse 1 comporte un outil de travail du sol 2 formé d'un arbre 3 équipé de griffes 4. L'outil 2 est monté en partie basse de la motobineuse 1. Cet outil 2 25 assure également la liaison entre le sol et la motobineuse : en d'autres termes, il fait office de roues et permet le déplacement en translation de la motobineuse 1. L'arbre 3 est disposé perpendiculairement au sens de déplacement de la motobineuse, illustré par la double flèche F. 3056075 4 L'outil 2 est relié, de manière connue en soi, à la motobineuse sensiblement à mi- longueur de l'arbre 3. Ce dernier passe à travers un carter 5 abritant une chaine de transmission. En d'autres termes, l'arbre 3 s'étend par moitié de part et d'autre du carter 5 abritant une chaine d'entrainement en rotation de l'arbre 3, donc de l'outil 2. Cette 5 chaine, non illustrée, entraine en rotation, dans les deux sens, autour de son axe de symétrie l'arbre 3, selon la double flèche F1. On conçoit que, selon le sens de rotation de l'arbre 3, le travail du sol, et donc le déplacement de la motobineuse 1, s'effectue en marche avant ou arrière. La mise en rotation de l'outil 2 et le déplacement de la motobineuse 1 sont induits par un groupe motopropulseur 6, schématiquement illustré à 10 la figure 1 et désigné par la suite sous le seul terme de moteur 6. Ce groupe motopropulseur est d'un type connu en soi et disponible sur le marché. Il comprend un moteur quatre temps d'une cylindrée généralement comprise entre 90 cm3 et 300 cm3 dont la puissance varie de 1CV à 8CV. Ce type de moteur 6 est d'un encombrement réduit et d'un poids maitrisé, ce qui lui assure une large diffusion dans le domaine de la 15 motoculture de plaisance et des outils portatifs. On le rencontre fréquemment, notamment de par sa simplicité de conception et sa fiabilité, sur des tondeuses à conducteurs à pied, des groupes électrogènes, des motopompes ou autres. Le moteur 6 se caractérise par une sortie, non visible, de son arbre moteur en position verticale, en regardant la figure 1. En d'autres termes, le moteur 6 est 20 généralement placé au-dessus de l'outil 2 à entrainer, l'axe de rotation de ce dernier et l'arbre de sortie du moteur 6 étant coaxiaux et, avantageusement confondus. La figure 2 illustre plus particulièrement la liaison entre le moteur 6 et l'outil 2. Pour plus de lisibilité, le moteur 6 et un capot 7 de protection, visibles à la figure 1, ne sont pas représentés. 25 Une poulie motrice 8, cylindrique et creuse, est illustrée en partie gauche de la figure 2. Cette poulie 8 reçoit une extrémité libre de l'arbre de sortie, non visible, du moteur 6. Pour faciliter la lecture, l'expression « prise d'arbre » sera également utilisée par la suite. On conçoit que la poulie motrice 8 représente ici, de facto, l'arbre de sortie du moteur 6. 3056075 5 L'arbre moteur du moteur 6, en configuration d'utilisation, est donc positionné au-dessus de la poulie motrice 8 et aligné co-axialement avec celle-ci. Ainsi, le moteur 6 entraine en rotation, selon la double flèche F2 la poulie motrice 8. Au moins une première poulie 9, ainsi désignée pour la distinguer de la poulie 5 motrice 8, est fixée sur une partie du châssis ou sur un capot 10 séparant l'outil 2 du moteur 6. La poulie 9 est une poulie de renvoi, également nommé galet de renvoi, qui n'est pas solidaire en rotation avec un arbre de rotation. Elle assure l'orientation et le maintien en position d'une courroie 14. Le capot 10 est configuré en une plaque qui assure la protection du moteur 6 et du 10 conducteur de la motobineuse 1 contre les projections de terre et/ou de cailloux lors de la rotation de l'outil 2. La poulie 9 est située à proximité de la prise d'arbre 8 mais inclinée par rapport au plan principal P du capot 10. L'inclinaison de la poulie 9 est orientée vers l'avant de la motobineuse, ce qui permet de définir un plan P1 incliné passant par l'entrée de la gorge de la poulie 9 et par le haut de la gorge d'une seconde poulie motrice 15 11. Ici la poulie 11 est illustrée sous forme d'un volant cranté. Cette autre poulie 11, de plus grand diamètre que la première poulie motrice 8, est fixée à une extrémité d'un arbre de rotation 12, de sorte que l'axe de rotation de la poulie 11 est coaxial avec celui de l'arbre 12. L'arbre 12 est monté sur une partie 13 du châssis de la motobineuse 1. L'arbre de rotation 12 de la poulie 11 est orienté parallèlement à 20 l'arbre de rotation 3 de l'outil 2. Ainsi la poulie 11 est montée de sorte que son flanc 110 est situé dans un plan vertical. La gorge périphérique de la poulie 11 est orientée parallèlement à la direction de déplacement de la motobineuse 1, matérialisée par la double flèche F à la figure 1. L'extrémité, non visible, de l'arbre 12 opposée à celle équipée de la poulie 11 25 entraine en rotation la chaine de transmission logée dans le carter 5, donc entraine en rotation l'outil 2. Une courroie 14 relie la prise d'arbre 8 et les poulies 9 et 11. On note que, compte tenu de l'orientation respective des poulies 9 et 11, la courroie 14 suit une trajectoire formant un coude entre les poulies 9 et 11. De facto, la courroie 14 est située dans deux plans P et P1 disposés angulairement, tels que définis précédemment. 3056075 6 De ce fait, la courroie 14 est montée de façon non linéaire dans deux plans P et P1 disposés angulairement, donc la courroie 14 est disposée globalement en torsion ou en huit, entre la poulie motrice 8 et la poulie motrice 11 alors que, entre la poulie motrice 8 et la poulie de renvoi 9, la courroie 14 est en ligne, dans un même plan P. 5 Le maintien en configuration de la courroie 14, comme illustré à la figure 2, afin d'éviter tout déplacement et donc sortie de la courroie hors de gorges des poulies motrices 8, 11 et du galet de renvoi 9, est réalisé par une patte 15 et par une tige 15A solidaires d'une partie du châssis ou, en variante, du capot 10. La patte 15 et la tige 15A sont, respectivement, solidaire d'un galet presseur 17 et située à proximité d'un autre 10 galet presseur 18, lui-même voisin de la poulie de renvoi 9. Les galets presseurs sont ici au nombre de deux. En variante, leur nombre est supérieur à deux. Ils sont disposés entre les poulies 9 et 11. Au moins un des galets, ici le galet 18 situé au plus près de la poulie motrice 8, est fixé sur une plaque 16, également désigné par le terme de basculot. Cette plaque 16 est montée sur une partie 15 du châssis ou sur le capot 10. Elle est adaptée pour pivoter autour d'un axe vertical dans un plan parallèle au plan P selon la double flèche F2. Ainsi, la plaque 16, guidée dans son mouvement par une glissière 19, peut se déplacer, parallèlement au plan P et se rapprocher ou s'éloigner de la poulie 11. Le déplacement de la plaque 16 est commandé par une tringle 20, actionnée par le conducteur à partir du guidon 21 de la motobineuse 20 1. Lorsque l'on déplace la plaque 16 vers l'avant, donc lorsque l'on éloigne le galet presseur 18 de la poulie 11 et que, simultanément on agit sur la poulie de renvoi 9, on met en tension la courroie 14. Cette configuration correspond à une phase d'embrayage, à savoir que la rotation de la poulie motrice 8, donc de l'arbre du moteur 6, entraine, via 25 la courroie 14, la poulie 11 en rotation. En d'autres termes, on entraine en marche avant ou arrière, selon le sens de rotation de l'arbre moteur, l'outil 2, donc la motobineuse 1. Lorsque le galet 18 est au plus près de la poulie 11, par déplacement du basculot 16 en sens inverse de celui décrit précédemment, cela induit une tension de la courroie 14 insuffisante pour entrainer en rotation la poulie 11. La courroie 14 n'est plus en appui 3056075 7 au fond des gorges des poulies 8, 9 et 11. En d'autres termes, le moteur 6 est en position débrayée. Sa rotation n'entraine plus l'outil 2, la motobineuse 1 est immobile. En d'autres termes, le galet presseur 18 est mobile, de manière réversible, dans un plan horizontal, parallèle au plan P, entre une position proximale de la poulie de renvoi 9 où il y a mise en 5 tension de la courroie 14 et une position distale où il y a débrayage de la courroie 14. On conçoit que, dans d'autres modes de réalisation non illustrés, le nombre des poulies 8, 9 et 11 est différent, à savoir plus de deux poulies au total. De même, plus d'une courroie 14 peut être utilisée. Dans ce cas, les courroies sont montées en parallèle et le nombre de galets presseurs est adapté. 10 Un moyen d'inversion du sens de rotation de l'arbre moteur, connu en soi, permet de faire tourner la poulie motrice 8, et de facto la poulie 11 et l'arbre 3 de l'outil 2, dans un sens ou l'autre. Ainsi, on déplace en marche avant ou arrière la motobineuse 1. La cinématique de l'entrainement de l'outil est schématiquement représentée à la figure 3. Ici, la cinématique est illustrée avec une poulie de renvoi 9 et une poulie motrice 15 11, la première poulie motrice 8 étant symbolisée par l'extrémité de l'arbre de sortie du moteur 6. On conçoit que, en faisant varier les diamètres respectifs et/ou le nombre de poulies, on modifie aisément les vitesses de rotation et le rapport de démultiplication entre la prise d'arbre 8 et la rotation de l'arbre 3 de l'outil 2. Ainsi, avec un moteur 6 léger 20 et/ou de faible puissance, on assure un travail efficace de la motobineuse 1. Dans d'autres modes de réalisation non illustrés, des réducteurs sont intercalés entre les poulies 9 et 11. REVENDICATIONS1.- Motobineuse (1) comprenant un groupe motopropulseur (6) entrainant en rotation, par une chaine de transmission située dans un carter (5) graissé, un outil (2) de travail du sol, ledit outil (2) comportant un arbre (3) rotatif dans un plan horizontal, autour d'un axe horizontal, ledit outil (2) assurant également le déplacement (F) en translation de la motobineuse (1), caractérisée en ce que le groupe motopropulseur (6) est équipé d'un arbre de sortie, rotatif dans un plan vertical autour d'un axe de rotation vertical, l'arbre entrainant en rotation au moins une première poulie motrice (8) qui, par au moins une courroie (14), entraine en rotation au moins une seconde poulie motrice (11) entrainant en rotation, autour d'un axe horizontal et dans un plan horizontal, un arbre (12) d'entrainement en rotation de la chaine de transmission située dans le carter (5). 2.- Motobineuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la courroie (14) est située dans deux plans (P, P1) disposés angulairement entre les poulies motrices (8) et (11). 3.- Motobineuse selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'une poulie de renvoi (9) est fixée, entre les poulies motrices (8, 11), selonun plan incliné (P1) en direction de l'avant de la motobineuse (1). 4.- Motobineuse selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'au moins un galet presseur (18) monté à proximité de la poulie (9) assure la mise en tension, de manière réversible, de la courroie (14). 5.- Motobineuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que est le galet presseur (18) est mobile dans un plan horizontal entre une position proximale de la poulie de renvoi (9), correspondant à la mise en tension de la courroie (14) et une position distale de la poulie de renvoi (9) correspondant au débrayage de la courroie (14). 6.- Motobineuse selon une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le groupe motopropulseur (6) est équipé d'un moyen d'inversion du sens de rotation, afin d'assurer la rotation de l'arbre (3) de l'outil (2) dans les deux sens (F1).