Brevet FR3100100A1 — publié le 20210305

Description Titre de l'invention : TETE DE COUPE POUR MACHINE DE RECOLTE DE CEREALES, NOTAMMENT DE CEREALES OLEAGINEUSES, TETE DE COUPE INTEGRANT LADITE TETE [0001] L'invention concerne une tête de coupe pour machine de récolte de céréales, notamment de céréales oléagineuses, plus particulièrement encore pour cueillir les fleurs de tournesol. L'invention couvre aussi le dispositif de débourrage intégré dans ladite tête de coupe pour machine de récolte de céréales, notamment de céréales oléagineuses et plus particulièrement du tournesol. [0002] Dans le domaine des récoltes de céréales, il existe des moissonneuses qui assurent la récolte, la séparation du grain du reste du végétal et le stockage temporaire de ces grains. Ces machines sont très complexes et donnent toute satisfaction de façon générale. Chaque moissonneuse comprend une tête de coupe qui comporte un plateau avec des doigts en forme de Vé, qui définissent une zone de convergence, de largeur limitée, fonction de la denture de la lame de coupe, ceci de façon à recentrer les épis/ fleurs vers la zone fonctionnelle (les dents de la barre de coupe portée par ledit plateau. Cette barre de coupe, généralement comporte une lame fixe et une lame mobile travaillant en cisaillement. La forme des lames, la denture, les profils etc sont adaptés à la variété de céréales. La tête de coupe est positionnée en amont de la moissonneuse et comprend en outre un rabatteur, en amont de la banc de coupe, qui tourne à une vitesse qui conduit à un développement tel que la vitesse linéaire de la périphérie dudit rabatteur est supérieure à la vitesse d'avancement de la machine de façon à pousser les fleurs, les épis, etc devant la barre de coupe. Le rabatteur est placé en amont de la barre de coupe par rapport au sens de déplacement. La tête de coupe comprend enfin une vis sans fin, dite vis de transfert, munie de deux pas de vis inversés. Sur la partie gauche de la vis de transfert, le pas de vis ramène les produits coupés vers la droite jusqu'au milieu de la tête de coupe et sur la partie droite, le pas de vis ramène les produits coupés vers la gauche jusqu'au milieu de la tête de coupe. Cette vis de transfert est positionnée immédiatement en aval de la barre de coupe et en aval du rabatteur par rapport au sens d'avancement. Cette vis de transfert est disposée derrière la barre de coupe de façon à alimenter un convoyeur central, dont l'axe d'évacuation est orienté dans la direction de la marche, donc perpendiculairement à la barre de coupe, dans le sens amont vers l'aval. Ce convoyeur tourne pour convoyer les épis/fleurs d'oléagineux de la tête de coupe vers l'aval, c'est-à-dire vers l'intérieur de la moissonneuse pour y subir les traitements complémentaires d'égrainage, séparation mécanique et par 2 soufflage, puis stockage temporaire. La vis est généralement constituée d'un tube, par exemple de 500mrn sur lequel est rapporté un filet, radialement, suivant une ligne hélicoïdale, ledit filet ayant une hauteur de 100mm. Ces chiffres, nullement limitatifs, permettent de montrer que le ratio hauteur de filet / diamètre du tube qui les porte, est important et qu'il ne s'agit pas d'un filetage mécanique de boulon. [0003] Dans le domaine des oléagineux et plus particulièrement du tournesol, les mois- sonneuses sont plutôt dénommées dans le métier par le terme de "cueilleur". Le terme cueilleur sera donc utilisé mais couvre aussi le terme général de moissonneuse pour la suite de la description et des revendications, moissonneuses auxquelles la présente invention peut trouver application. [0004] L'agriculture est soumise et très tributaire des conditions climatiques. Par ailleurs, pour des questions de rentabilité, il est aussi nécessaire de gagner en temps de main-d'oeuvre. Les cueilleurs étant d'un coût élevé pour un travail typiquement saisonnier, il existe de très nombreux entrepreneurs agricoles qui, en plus d'être liés aux conditions climatiques comme les producteurs, sont dépendants des demandes de leurs clients afin de réaliser des prestations de la meilleure qualité donc au meilleur moment, avec ce type de machines. L'amélioration de la vitesse de travail veut dire meilleur service, en plus d'une meilleure rentabilité. Un des facteurs qui répond à ces deux contraintes est donc la vitesse de travail car, si un créneau météo se présente, la vitesse de travail permettra de moissonner ou de cueillir sur plus de surface pendant un même intervalle de temps. La main d'ceuvre sera aussi mieux rentabilisée, la prestation y gagnera. Il ne faut néanmoins pas sacrifier à la qualité de coupe et/ou à la qualité de la cueillette et il ne suffit pas d'accélérer avec les dispositifs existants. En effet, si la vitesse d'avance est augmentée mais que le débit ne suit pas vers le convoyeur, il se produit rapidement des bourrages qui nécessitent alors un arrêt, voire une marche arrière pour débourrer si bien que du temps est perdu, des pertes de matières sont occasionnées : ceci n'est aucunement satisfaisant. Une autre contrainte est également la présence du rabatteur car il consomme de l'énergie d'une part et d'autre part, de façon essentielle, c'est un organe tournant qui complique l'architecture de la tête de coupe, qui nécessite un entretien et qui occasionne des risques de pannes supplémentaires, du fait même de son existence sur la machine, qui a un coût et qui nécessite un réglage permanent par l'opérateur lors des phases de travail. C'est aussi du poids additionnel. Son rôle est de rabattre pour une coupe satisfaisante mais aussi de bien pousser les éventuels amas de fleurs coupées vers les pas de vis inversés de la vis pour les transférer vers le convoyeur central. [0005] Le dispositif de convoyage selon la présente invention comprend une vis de transfert avec des filets ayant des pas inversés, disposée, selon l'invention, au droit ou immédiatement en arrière des moyens de coupe, donc de la barre de coupe, si bien que les fleurs sont immédiatement transférées après la coupe. Afin d'éviter tout bourrage, il 3 faut dégager les fleurs qui peuvent stagner et s'accumuler au-dessus de la barre de coupe, ce qui peut occasionner des bourrages, surtout en cas d'augmentation de la vitesse. La présente invention prévoit donc des crampons positionnés sur le filet de la vis de transfert. Chaque crampon est positionné au point de tangence de la ligne extérieure du filet avec la barre de coupe et avec la zone de convergence des doigts. Ces crampons sont, de façon avantageuse, rapportés par vissage de façon à pouvoir les changer rapidement en cas de casse ou d'usure par exemple. Le crampon vient se déplacer suivant une hélice de l'amont vers l'aval, du haut vers le bas, si bien que chaque crampon balaye la zone de convergence à laquelle il est associé et dégage les fleurs de tournesol coupées vers le filet et donc vers le convoyeur central, si bien que les zones de convergence sont libérées à chaque tour de la vis de transfert, interdisant les bourrages à cet endroit. [0006] Le dispositif de convoyage selon la présente invention résout les problèmes engendrés par le rabatteur car il est supprimé. La présente invention assure une amélioration du convoyage en supprimant les bourrages et en fluidifiant le transfert des fleurs de tournesol qui est l'exemple retenu pour la présente description, ceci le long de la vis de transfert, vers le convoyeur central. Cet agencement conduit à une augmentation de la vitesse de travail qui peut atteindre au moins 8 km/h au lieu de 5 km/h usuellement. [0007] La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations jointes, dans lesquelles : [0008] [fig.1] représente une vue en perspective schématique d'une tête de coupe d'un cueilleur de céréales oléagineuses, selon l'invention, [0009] [fig.2] représente une vue en coupe transversale de ladite tête de coupe de la figure 1. [0010] [fig.3] représente une vue de détail de la fixation d'un crampon sur un filet de la vis de transfert. [0011] Sur les figures 1 et 2, seule la tête de coupe 10 est représentée, la machine motrice pilotée pour le traitement des produits coupés n'est pas figurée en tant que telle. Cette machine comporte un convoyeur central CC, destiné à recevoir les produits issus de la tête de coupe, ceci de façon également parfaitement connue et des moyens de fixation d'une tête de coupe, donc celle de l'invention. [0012] La tête de coupe 10 comprend un plateau 12 horizontal et des flancs 14, en l'occurrence un flanc droit 14D et un flanc gauche 14G, solidaires dudit plateau, de façon à constituer un châssis autoporteur. Des moyens, non figurés, permettent le montage de ce châssis autoporteur et donc de la tête de coupe 10, sur la machine motrice. Les flancs 14D et 14G portent une motorisation M, cartérisée, généralement hydraulique avec des poulies et courroies de renvoi, et/ou les paliers des organes tournants, non représentés et relevant de la mécanique générale. La tête de coupe 10 est complétée par une face arrière 16, verticale donc perpendiculaire au plateau 12. Cette face arrière 16 est également solidaire du plateau 12 et des flancs 14 aux extrémités, afin de constituer un profil de section en L, dans le sens de déplacement D, ce qui complète le châssis. [0013] La tête de coupe 10 comprend une barre de coupe 18 qui comprend une lame fixe 18-1 solidaire du plateau, positionnée sur le bord amont par rapport au sens de déplacement de la machine mobile et donc par rapport à la direction et au sens de travail. La barre de coupe comprend une lame mobile 18-2 par rapport à ladite lame fixe 18-1 et plaquée contre elle, travaillant en cisaillement. La lame mobile 18-2 est mue par la motorisation M en translation alternative. La denture des lames reste non détaillée car elle doit être optimisée pour chaque céréale et peut évoluer. [0014] La tête de coupe 10 selon l'invention comprend en outre des doigts de guidage 20 en forme générale de triangle dont la base 20-1 est rapportée sur le plateau 12 et dont la pointe vient en saillie sur l'avant de la tâte de coupe, orientée vers l'amont par rapport à la direction d'avancement D. Les doigts de guidage 20 sont espacés pour définir une zone de convergence 22, délimitée latéralement par les bases de deux doigts de guidage 20 adjacents. La zone de convergence 22 est délimitée en aval par la barre de coupe dont les lames font saillie dans cette zone de convergence 22. [0015] La tête de coupe 10 selon l'invention comprend des moyens de convoyage 24. Ces moyens de convoyage 24 comprennent une vis de transfert 26, montée à rotation entre les deux flancs 14D et 14G et entraînée en rotation par la motorisation M. La vis de transfert 26 est un tube 26-1, de 500mm de diamètre pour donner un ordre d'idée, sur la surface externe duquel sont rapportés deux filets hélicoïdaux 28, un filet droit 28D vissant à gauche et un filet gauche 28G vissant à droite . Ces filets sont à pas inversés et orientés pour converger vers le milieu du tube une fois le sens de rotation dudit tube déterminé. Les filets sont orientés radialement, c'est-à-dire perpendiculairement par rapport à la surface externe du tube. La vis de transfert 26 est positionnée afin que chaque filet 28 soit sensiblement tangent avec le plateau 12 d'une part et avec la face arrière 16 d'autre part. La vis de transfert 26 se situe ainsi dans l'angle du profil à section en L. les filets sont absents en partie centrale au droit du convoyeur central CC de la machine motrice, convoyeur qui vient en partie médiane, le plateau 12 étant agencé pour que le tapis du convoyeur soit accessible et prêt à recevoir les produits coupés. Les moyens de convoyage 24 de la tête de coupe sont complétés par des moyens de débourrage 30, solidaires des filets 28 de la vis de transfert 26. Ces moyens de débourrage 30 comprennent au moins un crampon 32. Dans le mode de réalisation, il est prévu autant de crampons 32 que de zones de convergence 22. Chaque crampon 32 est rapporté sur le filet 28 correspondant. Chaque crampon 32 est constitué d'une partie en saillie 32-1 et d'une base de fixation 32-2, par exemple une chape 32-3 venant sur le filet et une vis de hridage 32-4, comme cela est visible sur la figure 3. La partie en saillie 32-1 peut être en forme pour faciliter le contact avec les produits coupés, comme une langue vrillée pour améliorer l'évacuation. Chaque crampon 32 est disposé sur le filet 28 de la vis en un point commun PC de la zone de convergence 22 et du filet 28, au-dessus de la barre de coupe 18. Chaque crampon 32 fait donc un déplacement hélicoïdal, qui le ramène toujours au même point commun, à chaque tour. La hauteur de la partie en saillie 32-1 doit être prise en compte pour le positionnement de la vis de transfert 26 par rapport au plateau 12 et à la face arrière 16. Néanmoins, toujours pour donner un ordre de grandeur, si le filet présente unc hauteur de 100mm comme retenu ci-avant à titre d'exemple, la partie en saillie du crampon est de 20 à 30mm. On note que, lors d'un tour, chaque crampon 32 se déplace sur la partie concernée, à savoir la zone de convergence, du haut vers le bas et aussi de gauche vers la droite pour le filet gauche et de la droite vers la gauche pour le filet droit. [0016] Le fonctionnement de la tête de coupe 10 selon la présente invention est décrit maintenant en regard des dessins. La tête de coupe 10 est considérée comme montée sur une machine motrice et tous les raccords hydrauliques, électriques, mécaniques sont connectés. La machine motrice avance dans le champ et l'opérateur présente la tête de coupe à la hauteur adaptée pour couper les fleurs par exemple dans le tournesol. Il convient en effet de régler la hauteur du plateau et de la barre de coupe pour ne cueillir que la fleur et un minimum de tige. Un tel réglage peut même être automatisé. Les fleurs sont donc guidées par les doigts vers la zone de convergence 22 et se présentent devant la barre de coupe. La denture de la lame mobile assure la coupe franche du haut de la tige au plus près de la fleur, suivant le pilotage et la disparité des hauteurs d'une fleur à l'autre. La fleur tombe sur le dessus de la barre de coupe et les fleurs s'accumulent car elles sont coupées à grande vitesse avec le dispositif selon la présente invention, 8 km/h par exemple. Les fleurs se poussent les unes les autres mais elles pourraient s'accumuler pour constituer un bourrage. En effet, la vis est présente pour transférer les fleurs de gauche à droite pour le filet gauche et de droite à gauche pour le filet droit. Par contre, en l'absence de rabatteur, aucune poussée ne vient alimenter le volume défini par la profondeur du filet et le plateau/face arrière, c'est-à-dire de l'amont vers l'aval dans le sens contraire du déplacement D. Le filet a donc tendance à "glisser' sur les fleurs sans les entraîner d'où les bourrages potentiels. Les crampons 32 des moyens de débourrage, selon la présente invention, assurent alors le mouvement combiné de déplacement, à la façon d'une pelletée, des fleurs vers la vis de transfert et vers le milieu de la tête de coupe 10. La barre de coupe 18 est régulièrement dégagée, à chaque tour de la vis de transfert. L'accès à la barre de coupe est libéré pour accueillir les fleurs encore liées à leur tige, immédiatement en amont de la 6 barre de coupe. La qualité de coupe est tout à fait satisfaisante et les fleurs ne sont pas arrachées de leur tige avec une dégradation des fleurs comme dans l'art antérieur. Les crampons 32 ne perturbent pas le transfert des fleurs lors de leur transfert par les filets car les filets restent monolithiques, si bien que les fleurs glissent parfaitement sur les faces des filets, sans être perturbées par les crampons. Les fleurs sont ainsi translatées vers le milieu de la tête de coupe, de façon régulière, dans les meilleures conditions, vers le convoyeur central CC de la machine motrice, sans perte et sans dégradation des fleurs ou des graines des fleurs d'oléagineux en l'occurrence. [0017] Les crampons 32, pour être au point commun PC, sont donc décalés angulairement de l'un à l'autre, car le pas est plus large que l'intervalle entre deux zones de convergence, si bien que ces crampons 32 agissent successivement, sur les zones de convergence 22 de la gauche vers la droite pour la vis de gauche et de la droite vers la gauche pour la vis de droite. Il y a donc une progressivité qui assure une alimentation régulière et un flux constant sur le convoyeur central. Ce sont ces paramètres qui permettent d'atteindre des vitesses de travail quasiment doublées, voire doublées, avec la tête de coupe selon la présente invention. [0018] On note aussi que la tête de coupe 10 selon la présente invention, fonctionne sans rabatteur. Les volume, poids, encombrement de la tête de coupe sont considérablement réduits. La visibilité de travail pour l'opérateur de la machine motrice est améliorée. La fiabilité est augmentée puisqu'une des sources de panne, le rabatteur motorisé, est supprimée. L'entretien est diminué puisque l'un des éléments tournants, le rabatteur, est supprimé. L'entretien des crampons est nul puisqu'il s'agit de pièces fixes liées à un élément tournant, tout au plus faut-il procéder au remplacement, sachant qu'il s'agit d'une pièce peu coûteuse et que le remplacement est très simple puisque l'accessibilité est totale. L'intervention éventuelle peut être réalisée en plein champ sans aucun problème, sans outillage spécifique et surtout très rapidement, par tout opérateur même non qualifié. De plus, l'absence d'un des crampons ne conduit pas à une immobilisation de la machine qui peut encore fonctionner avec une perte de qualité très limitée La vis de transfert 26 est maintenant avancée au-dessus de la barre de coupe, contrairement à l'art antérieur, si bien que face arrière peut être moins éloignée de la barre de coupe elle aussi. De fait le plateau est nécessairement moins grand en surface. Tout ceci conduit à une plus grande compacité de la tête de coupe. Comme le volume de fleurs coupées est augmenté du fait de l'accroissement de la vitesse, il est nécessaire d'adapter le débit de la vis de transfert 26, par une augmentation de la vitesse de rotation et/ou par une augmentation de la hauteur des filets. [0019] La tête de coupe selon la présente invention est simplifiée, avec un rendement amélioré, la fiabilité est accrue et le confort visuel de travail pour l'opérateur est amélioré. 7 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] REVENDICATIONSTête de coupe (10) pour machine de récolte de céréales, notamment de céréales oléagineuses, plus particulièrement pour cueillir les fleurs de tournesol, ladite tête de coupe (10) étant destinée à être montée sur une machine motrice et à être déplacée suivant un sens de déplacement D, caractérisée en ce que ladite tâte de coupe (10) comprend : - un plateau (12), des flancs (14) et une face arrière (16), formant un châssis avec une section en L, - une barre de coupe (18), - des doigts de guidage (20) en forme générale de triangle dont la base (20-1) est rapportée sur le plateau (12) et dont la pointe est orientée vers l'amont du sens de déplacement, lesdits doigts de guidage (20) étant espacés pour définir une zone de convergence (22), - des moyens de convoyage (24) comprenant une vis de transfert (26) munie de deux filets (18) à pas inversés, et - des moyens de débourrage (30) portés par lesdits filets (18) à pas inversés. Tête de coupe (10) pour machine de récolte de céréales, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la barre de coupe (18) comporte une lame fixe (18-1) solidaire dudit plateau (12) et une lame mobile (18-2) par rapport à ladite lame fixe (18-1). Tête de coupe (10) pour machine de récolte de céréales, selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les filets (28) comprennent un filet droit (28D) destiné à visser vers le milieu de ladite tête de coupe et un filet gauche (28G) destiné à visser vers le milieu de ladite tête de coupe. Tête de coupe (10) pour machine de récolte de céréales, selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que les filets (28) de la vis de transfert (26) sont orientés radialement. Tête de coupe (10) pour machine de récolte de céréales, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de débourrage (30) sont portés par la vis de transfert (26) des moyens de convoyage (24). Tête de coupe (10) pour machine de récolte de céréales, selon l'une quelconque des revendications 3, 4 ou 5, caractérisée en ce que les moyens de débourrage (30) sont solidaires des filets (28) de la vis de transfert (26) des moyens de convoyage (24). 8 [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] Tête de coupe (10) pour machine de récolte de céréales, selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens de débourrage (30) comprennent au moins un crampon (32) solidaires des filets (28) de la vis de transfert (26) des moyens de convoyage (24). Tête de coupe (10) pour machine de récolte de céréales, selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'il est prévu autant des crampons (32) que de zones de convergence (22). Tête de coupe (10) pour machine de récolte de céréales, selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que chaque crampon (32) est constitué d'une partie en saillie (32-1) et d'une base de fixation (32-2) sur le filet (28). Tête de coupe (10) pour machine de récolte de céréales, selon la revendication 7, 8 ou 9, caractérisée en ce que chaque crampon (32) est placé en un point un point commun PC de la zone de convergence (22) et du filet (28), au-dessus de la barre de coupe (18).