Brevet FR3087619A1 — publié le 20200501

DISPOSITIF DE SECOUAGE AGRICOLE A GALETS La présente invention concerne un dispositif de secouage agricole. Dans le secteur agricole et plus précisément dans le secteur de l'arboriculture, le ramassage des fruits s'effectue de différentes manières. Le ramassage peut être effectué à la main mais s'effectue de plus en plus souvent de manière mécanisée. Depuis déjà un certain nombre d'années, le ramassage de plusieurs variétés de fruits d'arbres fruitiers plantés en rangs et notamment des pommes, s'effectue par secouage. Le ramassage de ces fruits-là est donc effectué à l'aide de pince vibrante destinée à secouer les arbres fruitiers afin d'en décrocher les fruits. Les fruits détachés des branches tombent sur des surfaces de réception. La qualité du secouage effectué par vibration est essentielle et doit répondre à plusieurs contraintes. En effet, le secouage par vibration doit préserver l'arbre sans dégrader le tronc et les branches de l'arbre. Il existe un certain nombre de secoueurs, fonctionnant sur le même principe, principe qui consiste à serrer l'arbre au moyen d'un élément de serrage, ledit élément de serrage étant ensuite animé d'un mouvement vibratoire. Cet élément de serrage est réalisé par une pince placée au bout d'un bras de secouage et munie de protections, permettant le serrage d'un tronc d'arbre avant de vibrer ledit tronc afin de décrocher les fruits de l'arbre. Les moyens de collecte et de convoyage viennent compléter le secoueur pour récolter aisément les fruits décrochés par vibration. Pour permettre les secouages successifs des arbres tout en avançant en continu avec la machine motorisée, un système permet d'avancer le bras pour la saisie du tronc d'arbre, de reculer le bras effectuant le secouage en même temps que la machine avance et de ramener le bras de secouage vers l'avant pour saisir le tronc d'arbre suivant, ce qui permet une avance en continu. Ces machines sont donc relativement complexes avec un système de bras se secouage apte à avancer, serrer le tronc d'arbre, vibrer le tronc d'arbre tout en reculant pour compenser l'avancement de la machine, desserrer le bras et avancer à nouveau ce bras pour saisir et secouer le tronc d'arbre suivant. 2 En plus de la complexité, de tels systèmes risquent d'endommager le tronc d'arbre et ne permettent pas, de par la complexité de la cinématique, une vitesse d'avancement élevée de la machine et donc un rendement élevé de ramassage des fruits. 5 La présente invention propose un dispositif de secouage à roues, doté d'une cinématique simple, qui ne présente aucun risque pour le tronc d'arbre et qui permet un ramassage continu à vitesse élevée, environ 5 km/h. La présente invention propose une fiabilité accrue en évitant tout risque de coincement des troncs des arbres, notamment des troncs de petit diamètre. La présente invention est maintenant décrite suivant un mode de réalisation principal, sans 10 que celui-ci soit limitatif, ceci en regard des dessins associés sur lesquels les différentes figures représentent : - Figure 1 : une vue en perspective du dispositif de secouage, - Figure 2 : une vue de dessus du dispositif de secouage, - Figure 3 : une vue de dessus du dispositif de secouage en fonctionnement dans un rang 15 d'arbres fruitiers. Pour l'ensemble des figures et de la description, on considère le repère orthogonal X, Y, Z. L'avant et l'arrière sont relatifs au sens de déplacement du dispositif de secouage suivant l'axe X. La vue en perspective de la figure 1 représente le dispositif de secouage, agricole, objet de la 20 présente invention. Ledit dispositif de secouage peut ainsi être monté sur un bras d'un véhicule V ou placé sur une remorque R, visibles sur la figure 3. Le dispositif de secouage comporte des moyens de fixation 10, des moyens support 12, des moyens de roulement 14, des moyens de réglage 16, des moyens de vibration 18 et des moyens de contrôle 20. 25 Les moyens de fixation 10 sont ici réalisés par une plaque support 22 fixée sur une remorque R et comportant deux chapes 24-1 et 24-2 ayant des axes de rotation 26-1 et 26-2, suivant Z. La chape 24-2 supporte les moyens support 12 formés par un bras 28. Le bras 28 a une forme longitudinale et comporte à son extrémité avant, une chape d'extrémité 28-2 et une protubérance 28-1 développée sur l'un des côtés du bras 28. Comme visible aussi sur la figure 2, un vérin 30 relie les moyens de fixation 10 et les moyens support 12. Plus précisément, le vérin 30 comprenant un corps 30C et une tige 30T est disposé entre la chape 24-1 de la plaque support 22 et la chape d'extrémité 28-2 du bras 28. Le corps 30C et la tige 30T sont respectivement fixés à la chape 24-1 et la chape d'extrémité 28-2 via l'axe de rotation 26-1 et 3 un axe 29-2. Le bras 28 reçoit les moyens de vibration 18 comprenant un moteur 31, pouvant être hydraulique ou électrique, l'arbre du moteur 31 étant fixé en un point excentré du centre du plateau excentrique 32. Le plateau excentrique 32 est placé dans le plan X, Y et rotatif autour de l'axe Z. La protubérance 28-1 du bras 28 est étendue dans le plan X, Y et supporte 5 les moyens de roulement 14 montés libres en rotation autour de l'axe Z. Les moyens de roulement 14 sont formés par un support de galets 33, comportant deux platines supérieure 34s et inférieure 34i superposées et comprises dans un plan X, Y et comportant au moins deux trains de roulement 35, un train de roulement supérieur 35s et un train de roulement inférieur 35i, chaque train de roulement supérieur 35s et inférieur 35i 10 étant formé par au moins un galet 38. Chacun des au moins un galet 38, ici neuf galets 38-1, ..., 38-9, de chacun des au moins deux trains de roulement est supporté par un axe de roulement 36, ces axes de roulement 36 étant distincts et non alignés, respectivement neuf axes de roulement 36-1, ..., 36-9. Lesdits neuf axes de roulement 36-1 à 36-9 sont étendus entre les deux platines supérieure 34s et 15 inférieure 34i, superposées. Le train de roulement supérieur 35s est formé par des galets 38-1, 38-3, 38-5, 38-7, 38-9 et le train inférieur 35i est formé par des galets 38-2, 38-4, 38-6, 38-8. Les galets supérieurs 38-1, 38-3, 38-5, 38-7, 38-9 et les galets inférieurs 38-2, 38-4, 38-6, 38-8 sont respectivement portés par les axes 36-1, 36-3, 36-5, 36-7, 36-9 et les axes 36-2, 36-4, 36-6, 36-8 et sont 20 respectivement placés en partie supérieure et inférieure. Ainsi, les trains de roulement supérieur 35s et inférieur 35i sont superposés dans le plan X, Y. Les galets 38 peuvent être de différents diamètres mais sont ici, dans un mode de réalisation particulier, de même diamètre. Selon une caractéristique particulière de la présente invention, les platines 34s et 34i 25 superposées comportent une partie rectiligne à l'avant 34s-Av et 34i-Av et une partie courbe à l'arrière 34s-Ar et 34i-Ar, le sens avant et arrière étant considéré suivant le sens d'avancement selon l'axe X. Les extrémités avant 34s-Av et 34i-Av et donc l'avant du support de galets 33 est ainsi monté de manière pivotante sur la protubérance 28-1 du bras 28, par l'intermédiaire d'un axe de rotation 29-1. 30 En outre, les galets 38-1, ..., 38-9 sont de même diamètre. Dans ce cas, en plus de ne pas être alignés, les axes de roulement 36-1 à 36-9 qui supportent les galets 38-1, ...38-9 sont espacés d'une distance inférieure à la valeur du diamètre desdits galets 38-1, ...38-9. 4 La platine supérieure 34s comporte une partie en saillie 40 directement réalisée dans la platine supérieure 34s. Ladite partie en saillie 40 de la platine supérieure 34s reçoit un axe vertical 42 mécaniquement rattaché au plateau excentrique 32 entrainé par le moteur 31. Comme visible sur la figure 3, la plaque support 22 est solidarisée à une remorque R de 5 ramassage et dont la description n'est pas détaillée ici, généralement tractée par un véhicule agricole V mais pouvant également être solidarisé à une machine benne. Le fonctionnement du dispositif de secouage à galets est maintenant décrit. Le dispositif est placé sur l'un des côtés de la remorque R par l'intermédiaire de la plaque support 22. Le bras support 28 monté en rotation autour de l'axe de rotation 26-2 est fixé à la 10 plaque support 22 et donc à la remorque R. Le positionnement angulaire du bras 28 dans le plan X, Y est rendu possible à l'aide du contrôle du vérin 30 via les moyens de contrôle 20 accessibles par le conducteur du véhicule tracteur V. La sortie de la tige 30T du vérin 30 engendre une poussée de la chape d'extrémité 28-2 et ainsi la rotation du bras 28 autour de l'axe de rotation 26-2. Le positionnement angulaire du bras 28 est identique au 15 positionnement angulaire du train de roulement 35 et des galets 38, ledit train de roulement étant solidaire du bras 28 via l'axe de rotation 29-1. Cependant, le train de roulement 35 est mû par un mouvement vibratoire propre, engendré par la rotation du moteur 31 et du plateau excentrique 32 qui crée un déplacement alternatif et rapide du train de roulement 35 et donc des galets 38. 20 Pour permettre la chute des fruits F accrochés dans leurs arbres, il convient de faire passer les galets 38 contre les troncs T et donc de faire rouler les galets 38 alors vibrés contre les troncs pour ainsi secouer le tronc d'arbre et faire tomber les fruits F. Les troncs T subissent alors deux types de vibration. En plus de la vibration mécanique engendrée par la rotation du moteur 31 et du plateau excentrique 32 qui fait déplacer les galets 38 avec une faible amplitude, le 25 roulement desdits galets 38 sur les troncs provoque un appui variable important sur le tronc T et engendre également un mouvement vibratoire par les sauts d'un galet au suivant. En effet, la courbe qui suit la périphérie des galets 38 mise en appui, n'étant pas rectiligne, créée un mouvement vibratoire par choc en plus du mouvement mécanique due à l'excentricité du plateau 32. Le mouvement mécanique engendre un mouvement vibratoire 30 rapide et générant une vibration de l'ensemble du support de galets 33 et des galets 38. Ce mouvement mécanique diffère de l'effet de secouage et de vibration engendré par les roulements des galets 38 sur les troncs T, qui engendre quant à eux des percussions. La 5 superposition des galets 38-1, 38-3, 38-5, 38-7, 38-9 et des galets 38-2, 38-4, 38-6, 38-8 et leur espacement inférieur à la valeur du diamètre des dix galets, dans le cas des galets de même diamètre, évite tous risque de coincement des troncs d'arbre même de petit diamètre, entre les galets 38-1, ..., 38-9. Puisque l'ensemble des galets 38 est en appui et roule contre les troncs 5 T des arbres, lesdits troncs T des arbres suivent donc la succession des courbes formées par l'ensemble des sections de galets 38 mis en appui sur les troncs T des arbres. Les troncs T des arbres subissent ainsi un secouage très efficace engendré par deux types de secouage, un premier secouage engendré par la vibration mécanique du plateau excentrique 32 et un deuxième secouage à chocs, simultané, engendré par le roulement des galets 38-1, 10 ..., 38-9 sur les troncs d'arbre T. En fonction du besoin, de la taille des troncs T des arbres, de la variété d'arbres et de fruits, le conducteur peut, par l'intermédiaire des moyens de contrôle 20, régler la vitesse de rotation du moteur 31 et donc la vibration mécanique, voire l'arrêter, mais grâce aux moyens de réglage de l'écartement du bras 28, le conducteur peut aussi faire varier cet écartement et 15 donc régler la force d'appui des galets 38-1, ..., 38-9 sur les troncs T des arbres. On note que la disposition du vérin 30 permet les mouvements suivants : la sortie de la tige 30T du vérin 30 pousse la chape d'extrémité 28-2, l'angle entre le train de roulement 35 et la plaque support 22 et donc la remorque R est donc diminué. Inversement, la rentrée de la tige 30T du vérin 30 tire la chape d'extrémité 28-2, l'angle entre le train de roulement 35 et la plaque 20 support 22 et donc la remorque R est donc augmenté. La diminution de l'angle entre le train de roulement 35 et la remorque R diminue l'effort d'appui des galets 38 sur les troncs T des arbres et inversement, l'augmentation de l'angle entre le train de roulement 35 et la remorque R augmente l'effort d'appui des galets 38 sur les troncs T des arbres. Cela prend en compte également le diamètre des troncs. 25 Dans le cas présent, le vérin 30 et le moteur 31 sont hydrauliques, il est donc possible de faire varier la sortie et la rentrée de la tige 30T du vérin 30 et donc la pression d'appui des galets 38 sur les troncs T des arbres mais il est également possible d'augmenter la pression hydraulique dans le moteur 31, donc la vitesse de rotation du plateau excentrique 32 et le mouvement vibratoire engendré. Si ce mouvement vibratoire et donc la pression hydraulique dans le 30 moteur 31 sont augmentés, il convient alors d'augmenter l'appui des galets 38-1, ..., 38-9 et donc d'augmenter la pression dans le vérin 30 et de rentrer la tige 30T du vérin 30. 6 Le couplage de l'augmentation de pression hydraulique dans le vérin 30 pour la rentrée de la tige 30T avec l'augmentation de la pression hydraulique dans le moteur 31 peut être automatisé et directement contrôlé par les moyens de contrôle 20. L'opérateur n'a alors qu'une seule action à effectuer. 5 A l'issue du passage des galets 38, les fruits F tombent directement dans un système de ramassage qui récupère et amène les fruits F ramassés dans la remorque R. Ce système n'est REVENDICATIONS1. Dispositif de secouage agricole à galets, notamment pour des arbres fruitiers avec des troncs, comportant des moyens de fixation (10) sur un véhicule agricole V, des moyens support (12), des moyens de roulement (14) sur les troncs T, des moyens de réglage (16), des moyens de contrôle (20), caractérisé en ce que les moyens de roulement (14) sont formés par un support de galets (33), comportant au moins deux trains de roulement (35) sur les troncs T un train de roulement supérieur (35s) et un train de roulement inférieur (35i), chaque train de roulement supérieur (35s) et inférieur (35i) étant formés par au moins un galet (38). 2. Dispositif de secouage à galets selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des au moins un galet (38-1), ..., (38-9), de chacun des trains de roulement (35) est supporté par un axe de roulement (36), ces axes étant distincts et non alignés. 3. Dispositif de secouage à galets selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les trains de galets supérieur (35s) et inférieur (35i) sont superposés. 4. Dispositif de secouage à galets selon la revendication 1, caractérisé en ce que les galets (38) sont de même diamètre. 5. Dispositif de secouage à galets selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les axes de roulement (36-1) à (36-9) qui supportent les galets (38-1),..., (38-9) sont espacés d'une distance inférieure à la valeur du diamètre desdits galets (38-1), ..., (38-9). 6. Dispositif de secouage à galets selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens support (12) sont formés par un bras (28). 7. Dispositif de secouage à galets selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage (28-2, 30) de l'angle d'écartement du bras (28). 8. Dispositif de secouage à galets selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de vibration (18). 9. Dispositif de secouage à galets selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de vibrations (18) sont formés par un moteur (31) dont l'arbre est fixé en un point excentré du centre d'un plateau excentrique (32) relié au support de galets (33), ledit support de galets (33) étant monté de manière pivotante par rapport au bras (28). 10. Dispositif de secouage à galets selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de galets (33), comporte deux platines supérieure (34s) et inférieure (34i) superposées et en ce que les platines (34s) et (34i) 8 comportent une partie rectiligne à l'avant (34sAv) et (34iAv) et une partie courbe à l'arrière (34sAr) et (34iAr).