FR2843679A1 - Mowing machine comprises cutter holder rotor engaging comb stator, rotor carrying set of cutters and stator comprises set of lower cutters both having cutting edge formed by curved segment of cylindrical reference surface, - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPTIONDESCRIPTION
Domaine de l'inventionField of the invention
La présente invention concerne une machine de coupe de végétaux en tiges, telles que tondeuse, faucheuse, comportant un méca5 nisme de coupe formé d'un rotor porte-couteaux entraîné en rotation autour d'un axe, coopérant avec un stator. The present invention relates to a machine for cutting plants into stems, such as a mower, a mower, comprising a cutting mechanism formed by a knife-carrying rotor driven in rotation about an axis, cooperating with a stator.
Art antérieurPrior art
Il existe de multiples variantes de telles machines de coupe de végétaux notamment de tondeuses. There are multiple variants of such machines for cutting plants, in particular mowers.
Ainsi, selon le document US 2 282 238, il existe une tondeuse à gazon dont le rotor porte des disques plans, parallèles, inclinés par rapport à l'axe du rotor et coopérant avec des couteaux fixes en forme de dents de scie. Mais ce type de tondeuse a l'inconvénient d'être très déséquilibré à cause du balourd créé par la forme non circulaire des disques 15 et leur orientation parallèle. Elle ne peut tourner rapidement et le rotor est Thus, according to document US 2 282 238, there is a lawn mower whose rotor carries planar discs, parallel, inclined with respect to the axis of the rotor and cooperating with fixed knives in the form of saw teeth. However, this type of mower has the drawback of being very unbalanced because of the unbalance created by the non-circular shape of the discs 15 and their parallel orientation. It cannot rotate quickly and the rotor is
d'ailleurs entraîné par les déplacements même de la tondeuse. moreover driven by the movements of the mower.
Les tiges des végétaux sont immanquablement rabattues autour de l'axe par la surface constituée par chaque disque du fait que le disque change globalement d'orientation par rapport à l'axe du rotor au 20 cours d'une rotation. The plant stems are inevitably folded around the axis by the surface formed by each disc because the disc changes overall orientation relative to the axis of the rotor during a rotation.
Cette situation n'est pas améliorée par la division du disque en deux moitiés d'orientation opposées car cette double discontinuité favorise encore plus l'accrochage des tiges et le bourrage du rotor. This situation is not improved by the division of the disc into two opposite orientation halves because this double discontinuity further favors the attachment of the rods and the stuffing of the rotor.
Le document US 2 790 293 décrit également une tondeuse 25 avec un rotor formé de doubles disques accolés, symétriques par rapport au plan médian perpendiculaire à l'axe de rotation et les bords de ces disques forment chacun deux ou plusieurs couteaux coopérant avec les contre-couteaux. Ces couteaux sont disposés et tournent d'une manière très 30 particulière. En effet, les couteaux sont disposés par rapport aux contrecouteaux en forme de dents de scie, de façon que le plan de chaque double-disque passe par le fond de l'encoche formée entre deux arêtes de coupe du contre-couteau. Dans ces conditions, la jonction des deux arêtes de coupe d'un doubledisque arrive d'abord au fond de cette encoche en V 35 puis le contour du disque s'écarte progressivement du fait de sa forme en spirale et coupe les végétaux contre les arêtes de coupe en les écartant progressivement. Document US 2,790,293 also describes a mower 25 with a rotor formed from double discs placed side by side, symmetrical with respect to the median plane perpendicular to the axis of rotation and the edges of these discs each form two or more knives cooperating with the counter knives. These knives are arranged and rotate in a very particular way. In fact, the knives are arranged relative to the counter-knives in the shape of a sawtooth, so that the plane of each double-disc passes through the bottom of the notch formed between two cutting edges of the counter-knife. Under these conditions, the junction of the two cutting edges of a double disc first arrives at the bottom of this V-shaped notch 35 then the outline of the disc gradually deviates due to its spiral shape and cuts the plants against the edges gradually cutting them apart.
Mais cette disposition présente un certain nombre d'inconvénients et, en particulier, celui d'une coupe irrégulière laissant des traces puisque chaque disque d'un ensemble de deux disques ne coopère qu'avec un contrecouteau et sa largeur de travail ne peut dépasser 5 celle d'un contrecouteau du fait de l'encombrement présenté par les doubles-disques sur le rotor. However, this arrangement has a certain number of drawbacks and, in particular, that of an irregular cut leaving traces since each disc of a set of two discs only cooperates with a counter knife and its working width cannot exceed 5 that of a counter knife due to the space presented by the double discs on the rotor.
Outre le fait que le résultat de la coupe est très irrégulier parce que les végétaux sont couchés plus ou moins avant d'être coupés, les végétaux peuvent également s'enrouler facilement autour de l'axe du 10 rotor dans l'intervalle des disques en étant entraînés et retenus par les Besides the fact that the cutting result is very irregular because the plants are more or less laid down before being cut, the plants can also easily wrap around the axis of the rotor in the interval of the discs. being trained and retained by
parties en saillie des disques aboutissant rapidement au bourrage du rotor et à son incapacité de fonctionner. protruding parts of the discs quickly leading to stuffing of the rotor and its inability to function.
Enfin, il existe des tondeuses à gazon, de grande précision, formées par un rotor portant des lames hélicodales coopérant avec une 15 contre lame alignée suivant une génératrice du cylindre de section circulaire décrit par les lames hélicodales. La coupe se fait par la prise des tiges des végétaux par les lames hélicodales et leur cisaillement contre la Finally, there are high-precision lawn mowers, formed by a rotor carrying helical blades cooperating with a counter blade aligned along a generatrix of the cylinder of circular section described by the helical blades. The cut is made by taking the plant stems by the helical blades and shearing them against the
lame transversale.transverse blade.
Ces tondeuses sont fragiles et elles sont utilisées seulement 20 dans des applications très particulières nécessitant une taille très précise, These mowers are fragile and are used only in very specific applications requiring a very precise size,
principalement sur les terrains de golf car elles n'ont à couper qu'une hauteur de végétaux extrêmement faible et surtout elles ne risquent pas de prendre un objet résistant comme un caillou qui serait automatiquement bloqué entre la lame et la contre-lame et provoquerait un dommage 25 considérable. mainly on golf courses because they only have to cut an extremely low height of plants and above all they are not likely to take a resistant object such as a pebble which would be automatically blocked between the blade and the counter blade and would cause a considerable damage.
But de l'invention La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des faucheuses ou plus généralement des machines de coupe de végétaux, connues et se propose de réaliser une machine de fabrication 30 simple, d'utilisation et d'entretien faciles, permettant le remplacement OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to remedy the drawbacks of known mowing machines or more generally plant cutting machines and proposes to provide a machine for simple manufacture, of easy use and maintenance, allowing replacing
d'éléments de fauche abîmés et dont le fonctionnement est particulièrement régulier. damaged mowing elements and whose operation is particularly regular.
Obiet et avantage de l'invention A cet effet l'invention concerne une machine de coupe de 35 végétaux du type défini ci-dessus caractérisée en ce que - le rotor porte un ensemble de couteaux dont l'arrête de coupe est formée par au moins un segment de courbe appartenant à une surface cylindrique de référence, de section circulaire, coaxiale au rotor et - le stator est un peigne comportant un ensemble de contre-couteaux, formés chacun d'une lame sensiblement perpendiculaire à l'axe du rotor, et dont la tranche constitue une arrête de coupe au moins en partie formée d'un segment de courbe appartenant à la surface cylindrique de 5 référence, l'intervalle entre les contre-couteaux étant ouvert dans le sens du déplacement de la machine par rapport aux végétaux à couper dont les tiges arrivent entre les contre-couteaux, - les contre-couteaux sont écartés d'une distance inférieure à la largeur Object and advantage of the invention For this purpose, the invention relates to a machine for cutting plants of the type defined above, characterized in that - the rotor carries a set of knives whose cutting edge is formed by at least a curve segment belonging to a cylindrical reference surface, of circular section, coaxial with the rotor and - the stator is a comb comprising a set of counter-knives, each formed by a blade substantially perpendicular to the axis of the rotor, and the edge of which constitutes a cutting edge at least partly formed by a segment of curve belonging to the reference cylindrical surface, the interval between the counter knives being open in the direction of movement of the machine relative to the plants to be cut whose stems arrive between the counter knives, - the counter knives are spaced apart by a distance less than the width
d'un couteau.with a knife.
- les arêtes de coupe des couteaux et de leurs contre-couteaux ayant, au cours de la rotation du rotor, au moins un contact ponctuel et, au moins localement autour de ce point de contact, en amont et en aval, les arrêtes de coupe font un angle non nul - l'arête de couteau faisant un angle non nul et inférieur à 90 par rap15 port à la direction d'avance, La machine de coupe de végétaux telle que définie ci-dessus est utilisable comme tondeuse et notamment tondeuse de précision, comme faucheuse, c'est-à-dire pour couper des végétaux d'une certaine hauteur ou encore comme débroussailleuse ou comme taille-haie. Le 20 fonctionnement est particulièrement régulier et relativement silencieux, puisque la coupe se fait par coopération d'un stator et d'un rotor, ayant un nombre important de points de contact. Les contre-couteaux peuvent être très proches les uns des autres puisqu'ils sont parallèles et leur épaisseur est celle d'une lame, c'est-à-dire qu'elle est particulièrement ré25 duite. Cette réalisation des contre-couteaux favorise également leur résistance puisque l'arête de coupe est sur la tranche et sur la surface plate comme dans le cas des contre-couteaux connus. Cette forme de contrecouteau selon l'invention permet la pénétration des contre-couteaux dans la végétation comme les dents d'un peigne, ce qui favorise également la 30 tenue des tiges à couper qui ne seront pratiquement pas courbées avant - the cutting edges of the knives and their counter knives having, during the rotation of the rotor, at least one point contact and, at least locally around this point of contact, upstream and downstream, the cutting edges make a non-zero angle - the knife edge making a non-zero angle and less than 90 relative to the direction of advance, the plant cutting machine as defined above can be used as a mower and in particular precision, as a mower, that is to cut plants of a certain height or as a brush cutter or as a hedge trimmer. The operation is particularly regular and relatively silent, since the cutting is done by cooperation of a stator and a rotor, having a large number of contact points. The counter knives can be very close to each other since they are parallel and their thickness is that of a blade, that is to say that it is particularly reduced. This embodiment of the counter knives also promotes their resistance since the cutting edge is on the edge and on the flat surface as in the case of known counter knives. This form of counter knife according to the invention allows the penetration of the counter knives into the vegetation like the teeth of a comb, which also promotes the holding of the stems to be cut which will be practically not bent before
d'être coupées. La coupe qui en résulte est parfaitement régulière et plane. to be cut. The resulting cut is perfectly regular and flat.
Le rapprochement possible des contre-couteaux, puisqu'ils sont constitués simplement par des lames, évite la pénétration des cailloux et autres objets durs qui pourraient bloquer ou gêner le fonctionnement de la machine 35 sur des terrains non préparés ou encombrés, par exemple pour le débroussaillage. The possible approximation of the counter knives, since they consist simply of blades, prevents the penetration of stones and other hard objects which could block or hinder the operation of the machine 35 on unprepared or congested terrain, for example for the clearing.
Le rapprochement des arêtes de coupe des contre-couteaux résultant du rapprochement possible des contre-couteaux permet d'avoir des couteaux très plats, c'est-à-dire dont le tracé hélicodal correspond à un pas faible, proche du tracé de la section du cylindre de référence. Cela simplifie non seulement la fabrication mais évite surtout qu'une déformation du couteau par rapport au tracé idéal n'augmente pas le frottement au contact du ou des contre-couteaux. The bringing together of the cutting edges of the counter knives resulting from the possible bringing together of the counter knives makes it possible to have very flat knives, that is to say those whose helical layout corresponds to a small pitch, close to the layout of the section of the reference cylinder. This not only simplifies manufacturing but above all avoids that a deformation of the knife relative to the ideal layout does not increase the friction in contact with the counter-knife (s).
Enfin, la multiplication des points de contact entre les couteaux et les contre-couteaux réduit le nombre de tiges de végétaux coupées à chaque action de coupe entre un couteau et un contre-couteau ce qui améliore considérablement la qualité du travail de coupe avec des 10 coupes très précises comme celles exigées pour les terrains de golf. Finally, the multiplication of contact points between the knives and the counter knives reduces the number of plant stems cut with each cutting action between a knife and a counter knife, which considerably improves the quality of the cutting work with 10 very precise cuts like those required for golf courses.
Cette machine de coupe permet de couper les végétaux et de les déposer sur le sol tels qu'ils sont coupés ou de former des andains ou encore de recueillir les végétaux coupés dans un collecteur en aval du This cutting machine makes it possible to cut the plants and place them on the ground as they are cut or to form swaths or even to collect the cut plants in a collector downstream of the
système de coupe.cutting system.
En cas de bourrage, il suffit de faire tourner le rotor en sens In the event of a blockage, simply rotate the rotor in the opposite direction
inverse pour très rapidement débourrer la machine et continuer le travail. reverse to quickly unclog the machine and continue working.
Cette inversion de mouvement est particulièrement simple dans le cas d'un rotor entraîné par un moteur hydraulique, par exemple alimenté par This reversal of movement is particularly simple in the case of a rotor driven by a hydraulic motor, for example powered by
le circuit hydraulique du tracteur portant cette machine. the hydraulic circuit of the tractor carrying this machine.
Dans le cas d'un moteur électrique réversible, l'inversion du In the case of a reversible electric motor, the inversion of the
mouvement est tout aussi simple.movement is just as simple.
Comme le système de coupe travaille effectivement par coupe et non par frappe, cela permet d'utiliser à rendement égal par rapport à une machine traditionnelle, un moteur de puissance beaucoup plus 25 faible; on peut notamment d'envisager l'utilisation d'un moteur électrique ayant l'avantage du silence de fonctionnement, pour une efficacité de coupe comparable à celle des faucheuses connues entraînées par des moteurs thermiques, d'autant plus que la multiplication des points de contact entre les couteaux et les contre-couteaux multiplie le nombre 30 d'opérations de coupe, assurant une meilleure répartition du travail en As the cutting system actually works by cutting and not by striking, this makes it possible to use, at an equivalent yield compared to a traditional machine, a much lower power motor; one can in particular consider the use of an electric motor having the advantage of silent operation, for a cutting efficiency comparable to that of known mowers driven by heat engines, all the more so as the multiplication of the points of contact between knives and counter knives multiplies the number of cutting operations 30, ensuring a better distribution of work in
réduisant ainsi le nombre de tiges de végétaux concernées pour chaque coupe; cela régularise fortement la demande de puissance évitant les àcoups. thus reducing the number of plant stems involved for each cut; this strongly regulates the demand for power, avoiding jolts.
Cette machine a une construction modulaire tant du rotor 35 que du stator ce qui simplifie considérablement l'industrialisation de la machine pour des largeurs de coupe très variables ou des applications diverses. Cela permet notamment de réaliser une machine de coupe de grande largeur constituée par la juxtaposition de plusieurs ensembles de rotors et de stators articulés les uns par rapport aux autres ou constituant des systèmes de coupe séparés, portés par une même machine, no5 tamment automotrice, autorisant le relevage et l'escamotage séparés de l'un ou l'autre ensemble de coupe, par exemple pour passer un obstacle sans que le véhicule portant la machine n'ait à dévier de sa trajectoire, comme par exemple pour la tonte d'une surface de gazon plantée d'arbres This machine has a modular construction of both the rotor 35 and the stator which considerably simplifies the industrialization of the machine for very variable cutting widths or various applications. This makes it possible in particular to produce a very wide cutting machine constituted by the juxtaposition of several sets of rotors and stators articulated with respect to each other or constituting separate cutting systems, carried by the same machine, no5 particularly self-propelled, allowing lifting and retracting separate from one or the other cutting assembly, for example to pass an obstacle without the vehicle carrying the machine having to deviate from its path, as for example for mowing a lawn area planted with trees
ou d'arbustes suivant une répartition régulière ou irrégulière. or shrubs following a regular or irregular distribution.
La possibilité de réaliser une machine formée de sousensembles articulés ou indépendants les uns des autres permet, dans le cas de machines de grande largeur, d'épouser facilement des surfaces de terrains non planes ou relativement irrégulières, chaque ensemble pouvant suivre de manière autonome la bande de terrain qui lui est attribué 15 pour la fauche, tout en réalisant une coupe à hauteur régulière notamment dans le cas de gazon. The possibility of making a machine formed of articulated or independent sub-assemblies makes it possible, in the case of very large machines, to easily marry non-flat or relatively irregular terrain surfaces, each assembly being able to follow the strip autonomously of land allotted to it 15 for mowing, while making a cut at regular height in particular in the case of grass.
Comme d'autre part les végétaux coupés peuvent être sectionnés plusieurs fois du fait même de la structure et du principe de coupe de la machine, les produits de fauche, en particulier de gazon, peu20 vent être en morceaux suffisamment petits pour sécher rapidement rester As, on the other hand, the cut plants can be cut several times due to the very structure and the cutting principle of the machine, the mowing products, in particular turf, can be in pieces small enough to dry quickly.
éventuellement sur place.possibly on site.
Outre la très grande simplicité de fabrication d'une telle machine de coupe, son utilisation peut être extrêmement diversifiée grâce notamment à la variation de vitesse de rotation du rotor par rapport à la 25 vitesse de déplacement de la machine. Cela permet en particulier de couper éventuellement plusieurs fois les mêmes végétaux pour accélérer leur séchage ou leur décomposition ou encore faciliter leur collecte et ensuite leur utilisation pour la production d'humus, sans nécessiter d'intervention supplémentaire. L'utilisation de cette machine offre également des avantages importants sur le plan de la sécurité car l'accès au rotor et surtout à la zone de coupe, c'est-à-dire la coopération entre le rotor et le stator est très protégée et peut être rendue difficilement accessible, en particulier si les contre-couteaux sont prolongés suffisamment loin vers l'avant par rapport 35 au contour du rotor. Comme d'autre part, le dessus du rotor est capoté, l'accès à la zone dangereuse de coupe avec un doigt ou autre partie du In addition to the very great simplicity of manufacture of such a cutting machine, its use can be extremely diversified thanks in particular to the variation in rotational speed of the rotor relative to the speed of movement of the machine. This makes it possible in particular to optionally cut the same plants several times to accelerate their drying or decomposition or even facilitate their collection and then their use for the production of humus, without requiring additional intervention. The use of this machine also offers important advantages in terms of safety because access to the rotor and especially to the cutting area, that is to say the cooperation between the rotor and the stator is very protected and can be made difficult to access, in particular if the counter knives are extended far enough forward relative to the contour of the rotor. As on the other hand, the top of the rotor is covered, access to the dangerous cutting area with a finger or other part of the
corps comme un pied est pratiquement exclu. body like a foot is practically excluded.
De plus comme l'accès à la zone de coupe est également protégée par en dessous par la hauteur des contre-couteaux, des accidents comme ceux produits par les rotors de faucheuse à disque sont totalement exclus. In addition, since access to the cutting area is also protected from below by the height of the counter knives, accidents such as those produced by disc mower rotors are completely excluded.
Une sécurité semblable existe vis-à-vis de la pénétration Similar security exists with respect to penetration
d'objets solides tels que des corps étrangers comme des cailloux qui ne peuvent atteindre que difficilement la zone de coupe puisqu'ils sont retenus par les contre-couteaux. Cela évite également que des cailloux puissent être projetés. solid objects such as foreign bodies such as stones which can only reach the cutting area with difficulty since they are retained by the counter knives. This also prevents stones from being thrown.
Enfin en cas de destruction d'un ou plusieurs couteaux ou de contrecouteaux, la réparation est facile du fait du caractère modulaire Finally, in the event of the destruction of one or more knives or counter knives, repair is easy due to the modular nature
de la construction du rotor et du stator. construction of the rotor and stator.
De manière avantageuse, l'arrête de coupe du couteau est plate et constituée par le bord de la tranche correspondant à l'épaisseur 15 de la lame du couteau, appartenant à la surface cylindrique de référence. Advantageously, the cutting edge of the knife is flat and formed by the edge of the edge corresponding to the thickness 15 of the blade of the knife, belonging to the cylindrical reference surface.
Cette réalisation du couteau est avantageuse du point de vue de la fabrication et de l'entretien puisque l'arête de coupe n'a pas à être afftée, l'arête de coupe étant constituée simplement par l'intersection de la surface de la tranche de la lame du couteau et des faces latérales de 20 cette lame. This embodiment of the knife is advantageous from the point of view of manufacture and maintenance since the cutting edge does not have to be sharpened, the cutting edge being formed simply by the intersection of the surface of the wafer. of the knife blade and of the side faces of this blade.
Dans la mesure o la machine de coupe est destinée à couper des végétaux ou des produits en tige de faibles dimensions, on peut augmenter l'efficacité de la machine et sa sécurité si les contre-couteaux sont écartés d'une distance inférieure à la largeur d'un couteau. Cela 25 permet d'ailleurs à un même couteau de coopérer avec plusieurs contrecouteaux. Insofar as the cutting machine is intended for cutting plants or small stem products, the efficiency of the machine and its safety can be increased if the counter knives are spaced a distance less than the width with a knife. This also allows the same knife to cooperate with several knives.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, le couteau est formé d'un moyeu de longueur axiale inférieure à la largeur du couteau et deux couteaux successifs sont montés sur l'arbre du rotor, moyeu 30 contre moyeu. According to another advantageous characteristic, the knife is formed by a hub of axial length less than the width of the knife and two successive knives are mounted on the rotor shaft, hub 30 against hub.
Dans ce cas, les couteaux débordent de la largeur du moyeu et ils s'imbriquent les uns dans les autres d'un moyen à l'autre. In this case, the knives extend beyond the width of the hub and they overlap each other from one means to the other.
D'une façon particulièrement avantageuse, le rotor a une structure modulaire formée d'un arbre entraîné en rotation et portant un 35 ensemble de couteaux emmanchés sur l'arbre et solidaires en rotation de celui-ci. In a particularly advantageous manner, the rotor has a modular structure formed by a shaft driven in rotation and carrying a set of knives fitted on the shaft and integral in rotation with the latter.
Dans le cas de ce montage, la liaison solidaire en rotation entre l'arbre et les couteaux est une liaison à clavette entre au moins certains couteaux et l'arbre du rotor. In the case of this assembly, the rotationally integral connection between the shaft and the knives is a key connection between at least certain knives and the rotor shaft.
La liaison avec la clavette ou une liaison de ce type peut 5 permettre soit l'installation des différents modules de couteaux dans la The connection with the key or a connection of this type can allow either the installation of the various knife modules in the
même orientation angulaire les uns à la suite des autres, soit avec un décalage, si le moyen d'assemblage est indexé. same angular orientation one after the other, either with an offset, if the assembly means is indexed.
De façon avantageuse, pour former un andain de produits coupés ou pour collecter les produits en sortie du système de coupe, le 10 rotor comporte deux ensemble de couteaux dont l'inclinaison relative par Advantageously, to form a swath of cut products or to collect the products leaving the cutting system, the rotor comprises two sets of knives whose relative inclination by
rapport aux contre-couteaux est opposée, ces deux ensembles étant de préférence situés de part et d'autre du plan médian de la machine et symétriquement par rapport ce plan médian. with respect to the counter knives is opposite, these two assemblies being preferably situated on either side of the median plane of the machine and symmetrically with respect to this median plane.
D'une manière particulièrement avantageuse, le couteau 15 comporte plusieurs éléments identiques ayant chacun une arête de coupe In a particularly advantageous manner, the knife 15 comprises several identical elements each having a cutting edge
et ces éléments sont répartis de manière équiangulaire sur le moyeu. and these elements are distributed equiangularly on the hub.
D'une manière particulièrement avantageuse dans le cas d'un couteau formé de plusieurs éléments, chaque élément a une forme de T dont le montant est relié au moyeu et la traverse porte l'arête de 20 coupe. In a particularly advantageous manner in the case of a knife formed from several elements, each element has a T shape, the amount of which is connected to the hub and the crosspiece carries the cutting edge.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de différents modes de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'une machine de coupe équipée d'un dispositif d'attelage pour être installée sur un tracteur, - la figure 2 est une vue de face de la machine de la figure 1, - les figures 3 et 4 sont des vues de côté de la machine de la figure 1, - les figures 5A et 5B sont des vues schématiques du mécanisme de 30 coupe proprement dit c'est-à-dire du rotor et du stator, - la figure 6 est une vue en perspective d'un rotor correspondant à la machine de la figure 2, - la figure 7 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'une contre couteau, - la figure 8 est une vue en perpective d'un second mode de réalisation d'un contre couteau, - la figure 9 est une vue très schématique de détail de l'interaction d'un couteau et d'un contre-couteau, - la figure 10 est une vue de face d'une seconde variante de machine selon l'invention, Drawings The present invention will be described below in more detail using different embodiments shown schematically in the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a perspective view of a cutting machine equipped with a coupling device to be installed on a tractor, - Figure 2 is a front view of the machine of Figure 1, - Figures 3 and 4 are side views of the machine of Figure 1, - Figures 5A and 5B are schematic views of the cutting mechanism proper, that is to say of the rotor and the stator, - Figure 6 is a perspective view of a rotor corresponding to the machine of Figure 2, - Figure 7 is a perspective view of a first embodiment of a counter knife, - Figure 8 is a perspective view of a second embodiment of a counter knife, - Figure 9 is a view very schematic detail of the interaction of a knife and a counterc tool, - Figure 10 is a front view of a second variant of machine according to the invention,
- la figure 1 1 est une vue en perspective du rotor de la figure 10. - Figure 1 1 is a perspective view of the rotor of Figure 10.
Description de différents modes de réalisation préférentiels Description of different preferred embodiments
Les figures 1 à 4 montrent un premier mode de réalisation d'une machine de coupe de végétaux en tiges selon l'invention. Dans cet exemple, la machine est une tondeuse ou une faucheuse. Mais elle peut également s'utiliser comme débroussailleuse ou comme taille-haie. Cette machine est destinée à être installée par l'intermédiaire de ses moyens 10 d'attelage sur l'attelage en trois points d'un tracteur, de préférence sur Figures 1 to 4 show a first embodiment of a machine for cutting plants into stems according to the invention. In this example, the machine is a mower or a mower. But it can also be used as a brushcutter or as a hedge trimmer. This machine is intended to be installed by means of its coupling means 10 on the three-point coupling of a tractor, preferably on
l'attelage avant. La machine étant équipée de préférence d'un moteur hydraulique, elle comporte un branchement pour être reliée au circuit hydraulique du tracteur. the front hitch. The machine is preferably equipped with a hydraulic motor, it has a connection to be connected to the hydraulic circuit of the tractor.
De manière plus détaillée, la machine selon la figure 1 se 15 compose d'un mécanisme de coupe formé d'un rotor porte-couteaux 1, entraîné en rotation autour d'un axe, parallèle à la surface de coupe ou de fauche et dirigé transversalement à la direction de déplacement de la machine. Ce rotor 1 coopère avec un stator 2. L'ensemble 1, 2 est monté dans un carter formant châssis 3, portant des bielles d'attelage 4 et un vérin de 20 levage 5; les bielles 4 et le vérin 5 sont reliés de manière articulée au véhicule de transport tel qu'un tracteur représenté par deux chapes 6 sur lesquelles sont articulées les doubles bielles pour former, avec les attaches 7 des bielles sur le châssis 3, un double parallélogramme articulé permettant un positionnement précis de la machine puisque les réglages en 25 hauteur par rapport au sol ou la surface à faucher la laisseront parallèle à In more detail, the machine according to FIG. 1 consists of a cutting mechanism formed by a knife-carrying rotor 1, driven in rotation about an axis, parallel to the cutting or mowing surface and directed transversely to the direction of movement of the machine. This rotor 1 cooperates with a stator 2. The assembly 1, 2 is mounted in a casing forming a chassis 3, carrying coupling rods 4 and a lifting cylinder 5; the connecting rods 4 and the actuator 5 are hingedly connected to the transport vehicle such as a tractor represented by two yokes 6 on which the double connecting rods are articulated to form, with the fasteners 7 of the connecting rods on the chassis 3, a double parallelogram articulated allowing precise positioning of the machine since the height adjustments from the ground or the surface to be mowed will leave it parallel to
elle-même. Le relevage ou la descente de la machine se font par le vérin 5 relié à la chape 8. Cette machine est entraînée en rotation par un moteur hydraulique 9 relié à la prise (non représentée) du circuit hydraulique du tracteur. Le moteur 9 entraîne le rotor 1 à l'aide d'une transmission, par 30 exemple à pignons ou à courroie, logée dans le carter de transmission 10. herself. The lifting or lowering of the machine is done by the jack 5 connected to the yoke 8. This machine is rotated by a hydraulic motor 9 connected to the socket (not shown) of the hydraulic circuit of the tractor. The motor 9 drives the rotor 1 by means of a transmission, for example with pinions or with belt, housed in the transmission housing 10.
La machine décrite ci-dessus s'appuie sur le sol par l'intermédiaire d'une barre 11 munie de rouleaux 12. Cette barre 1 1 qui constitue l'axe des rouleaux 12 est reliée à ses extrémités par deux bras 13 au châssis 3. Un mécanisme de réglage (figure 3) est prévu pour 35 régler la hauteur d'appui de la machine sur le sol. Ce mécanisme de réglage est constitué par un trou oblong 14 réalisé dans chacune des branches 13 auxquelles est relié l'axe 1 1 portant les rouleaux 12. Le trou oblong 14 centré sur un axe d'articulation 16 est traversé par une vis 17 qui permet de bloquer la position de réglage. Ce réglage définit la hauteur de coupe de la machine par ailleurs tenue par l'intermédiaire des bielles 4, The machine described above rests on the ground by means of a bar 11 provided with rollers 12. This bar 11 which constitutes the axis of the rollers 12 is connected at its ends by two arms 13 to the chassis 3 An adjustment mechanism (FIG. 3) is provided for adjusting the height of support of the machine on the ground. This adjustment mechanism is constituted by an oblong hole 14 made in each of the branches 13 to which is connected the axis 1 1 carrying the rollers 12. The oblong hole 14 centered on a hinge pin 16 is crossed by a screw 17 which allows lock the adjustment position. This adjustment defines the cutting height of the machine also held by means of the connecting rods 4,
le vérin 5 étant neutralisé.the jack 5 being neutralized.
La machine peut également être équipée d'un carter ar5 rière 18 en forme de trémie munie d'une sortie relié à un tuyau pour la récupération des produits coupés. The machine can also be equipped with a rear casing 18 in the form of a hopper provided with an outlet connected to a pipe for the recovery of the cut products.
La figure 2 montre de manière plus détaillée la structure du rotor portecouteaux 1 et celle du stator 2. FIG. 2 shows in more detail the structure of the knife-carrying rotor 1 and that of the stator 2.
Le rotor 1 est formé par un ensemble de couteaux 20, em10 pilés sur un axe 21 muni d'une clavette pour être entraîné en rotation par le moteur hydraulique 9. Le rotor 1 est formé d'un empilage de couteaux 20 dont les arrêtes de coupe épousent des tracés sensiblement hélicodaux. Ces couteaux 20 ont une forme de T dont la traverse constitue l'arête de coupe et la branche centrale est fixée à un moyeu pour l'axe du 15 rotor. Le rotor est monté dans deux paliers d'extrémité 22, 23. Le palier 12 est situé du côté du carter de transmission. L'axe 21 du rotor le traverse et à l'intérieur du carter de transmission 10 et il porte une poulie ou roue The rotor 1 is formed by a set of knives 20, em10 piled on an axis 21 provided with a key to be driven in rotation by the hydraulic motor 9. The rotor 1 is formed by a stack of knives 20 whose edges of cuts follow substantially helical patterns. These knives 20 have a T shape, the cross member of which constitutes the cutting edge and the central branch is fixed to a hub for the axis of the rotor. The rotor is mounted in two end bearings 22, 23. The bearing 12 is located on the side of the transmission housing. The axis 21 of the rotor passes through it and inside the transmission casing 10 and it carries a pulley or wheel
dentée non représentée, reliée au moteur 9. toothed not shown, connected to the motor 9.
Le stator 2 est un peigne formé de contre-couteaux 25 em20 pilés les uns contre les autres sur un ou des axes d'assemblage avec interposition d'organes d'écartement 26. Les différents moyens constituant le stator apparaissent très schématiquement à la figure 2, sous le rotor 1, alors que les vues de côté des figures 3 et 4 cachent à la fois le rotor et le stator. The stator 2 is a comb formed of 25 em20 counter-knives crushed against each other on one or more assembly axes with the interposition of spacing members 26. The different means constituting the stator appear very schematically in FIG. 2 , under the rotor 1, while the side views of Figures 3 and 4 hide both the rotor and the stator.
Les contre-couteaux 25 sont formés de lames dont la tranche constitue l'arête de coupe. The counter knives 25 are formed of blades, the edge of which constitutes the cutting edge.
Les contre-couteaux sont parallèles et sensiblement perpendiculaires à l'axe du rotor. The counter knives are parallel and substantially perpendicular to the axis of the rotor.
Dans le cas le plus simple, les contre-couteaux sont des 30 lames planes. Mais comme représenté à la figure 8, ces lames peuvent In the simplest case, the counter knives are flat blades. But as shown in Figure 8, these blades can
également avoir une ondulation de part et d'autre du plan global de la lame. Les lames des contre-couteaux sont écartés d'une distance e correspondant, de préférence mais non nécessairement, à un écartement identique pour tous les contre-couteaux. Cet écartement qui constitue alors le 35 " pas " du peigne formé par le stator 2 est inférieur à la largeur des couteaux du rotor. also have a ripple on either side of the overall plane of the blade. The blades of the counter knives are spaced apart by a distance e corresponding, preferably but not necessarily, to an identical spacing for all the counter knives. This spacing which then constitutes the "pitch" of the comb formed by the stator 2 is less than the width of the blades of the rotor.
Grâce à la forme particulière des contre-couteaux constitués par des lames, il est possible de diminuer l'intervalle entre les lames de manière à augmenter le nombre de points de contact avec chaque couteau. Cela est particulièrement intéressant comme déjà indiqué du point de la mécanique de coupe, de la cinématique et de l'effet de coupe. La coupe se fait pour des tiges de végétaux pratiquement verticales, nous in5 fléchies par les surfaces larges de dents de contre-couteaux comme dans Thanks to the particular shape of the counter knives constituted by blades, it is possible to reduce the interval between the blades so as to increase the number of points of contact with each knife. This is particularly interesting as already indicated from the point of cutting mechanics, kinematics and the cutting effect. The cut is made for practically vertical plant stems, we are bent by the wide surfaces of the counter-knife teeth as in
les machines connues. Les tiges ne sont pas non plus couchées avant d'être coupées. De plus, comme les lames sont " verticales ", c'est-à- dire debout, leurs faces latérales hautes tiennent bien les tiges. Enfin, ces différents moyens de coupe évitent, grâce à l'efficacité de la coupe, que les i0 végétaux ne soient plus ou moins pincés et arrachés au lieu d'être franchement coupés. known machines. The stems are also not laid before being cut. In addition, as the blades are "vertical", that is to say upright, their high lateral faces hold the rods well. Finally, these different cutting means prevent, thanks to the efficiency of the cutting, that the vegetable i0 are more or less pinched and torn off instead of being frankly cut.
Dans l'exemple de la figure 2, la largeur des couteaux 20 ou largeur dans la direction de l'axe de la surface balayée par un couteau lors de sa rotation, est égale à la longueur axiale P de leur moyeu; suivant 15 d'autres modes de réalisation, les couteaux ont une largeur supérieur à celle de leur moyeu et les surfaces balayées par deux couteaux adjacents, In the example of FIG. 2, the width of the knives 20 or width in the direction of the axis of the surface swept by a knife during its rotation, is equal to the axial length P of their hub; according to other embodiments, the knives have a width greater than that of their hub and the surfaces swept by two adjacent knives,
pendant leur rotation se chevauchent. during their rotation overlap.
La disposition relative des couteaux et des contre-couteaux apparaît clairement dans l'exemple de la figure 2. The relative arrangement of knives and counter knives is clearly shown in the example in Figure 2.
Dans ce mode de réalisation du rotor, l'inclinaison de tous In this embodiment of the rotor, the inclination of all
les couteaux 20 du rotor 1 est dirigée dans le même sens. the knives 20 of the rotor 1 is directed in the same direction.
Cette vue laisse également apparaître les rouleaux 12 servant d'organes d'appui sur le sol et par suite de réglage en hauteur de l'axe 11. Le détail du mécanisme de coupe sera décrit ci-après à l'aide des 25 figures 2, 5, 6 et 7. This view also reveals the rollers 12 serving as support members on the ground and as a result of the height adjustment of the axis 11. The detail of the cutting mechanism will be described below with the aid of FIGS. 2 , 5, 6 and 7.
La vue de côté schématique de la figure 5A représente le rotor 1 et le stator 2 formés l'un par un empilage de couteaux, l'autre par un empilage de contre-couteaux s'inscrivant les uns et les autres dans le contour du premier couteau et celui du premier contre-couteau: La périphérie extérieure du rotor 1 est enveloppée par une surface cylindrique de section circulaire, centrée sur l'axe XX. Cette cylindrique constitue la surface de référence E et les arêtes de coupe des couteaux du rotor 1 sont contenues dans cette surface cylindrique de référence E. De la même manière, le stator 2 est un dispositif en forme de peigne comportant un ensemble de contre-couteaux ayant tous la même forme et dont l'arête de coupe qui coopère avec le ou les couteau(x) du stator 1 a une forme qui appartient également à la surface cylindrique The schematic side view of FIG. 5A represents the rotor 1 and the stator 2 formed one by a stack of knives, the other by a stack of counter knives which both fit into the outline of the first knife and that of the first counter knife: The outer periphery of the rotor 1 is enveloped by a cylindrical surface of circular section, centered on the axis XX. This cylindrical constitutes the reference surface E and the cutting edges of the knives of the rotor 1 are contained in this cylindrical reference surface E. In the same way, the stator 2 is a comb-shaped device comprising a set of counter-knives all having the same shape and whose cutting edge which cooperates with the knife (s) of stator 1 has a shape which also belongs to the cylindrical surface
de référence E. On voit ainsi que le contact entre le rotor 1 et le stator 2 ou les couteaux et les contre-couteaux correspond à un angle co à la figure 5A. E. It can thus be seen that the contact between the rotor 1 and the stator 2 or the knives and the counter knives corresponds to an angle co in FIG. 5A.
La figure 5B est un schéma analogue à celui de la figure 5A 5 mais déformé pour mieux mettre en évidence les caractéristiques générales du mécanisme de coupe selon l'invention. Le rotor 1 et le stator 2, en vue de côté, sont séparés d'un intervalle fictif et la surface cylindrique de référence E a été tracée en traits interrompus autour du rotor 1. En réalité, la surface enveloppe du rotor 1 et la surface enveloppant la partie ac10 tive du stator 2 sont identiques à la surface de référence E qui est un cylindre de section circulaire d'axe XX. En d'autres termes, les arêtes de coupe des couteaux formant le rotor 1 et celles des contre couteaux formant le stator 2 appartiennent à cette surface cylindrique de référence E; géométriquement il s'agit de courbes situées sur cette surface cylindrique 15 de référence E. La figure 6 montre en perpective un mode de réalisation d'un couteau 40 comme celui 20 du rotor 1 de la figure 2. Le couteau 40 se compose d'un moyeu 41 pour recevoir l'axe de montage et d'entraînement passant dans le perçage 42 muni, de préférence, d'une 20 rainure longitudinale non représentée pour recevoir une clavette. Le moyeu 41 porte trois éléments de couteau 43 identiques, sensiblement en forme de T répartis régulièrement dans la direction périphérique. Chaque élément de couteau 43 est formé d'un rayon 431 relié au moyeu 41 et d'une traverse 432 en forme de lame sensiblement hélicodale, dont le 25 bord 433A ou 433B de l'arête extérieure 433 de la tranche forme l'arête de FIG. 5B is a diagram similar to that of FIG. 5A 5 but deformed to better highlight the general characteristics of the cutting mechanism according to the invention. The rotor 1 and the stator 2, in side view, are separated by a fictitious interval and the cylindrical reference surface E has been drawn in broken lines around the rotor 1. In reality, the envelope surface of the rotor 1 and the surface enveloping the active part of the stator 2 are identical to the reference surface E which is a cylinder of circular section of axis XX. In other words, the cutting edges of the knives forming the rotor 1 and those of the counter knives forming the stator 2 belong to this cylindrical reference surface E; geometrically, these are curves located on this cylindrical surface 15 of reference E. FIG. 6 shows in perspective an embodiment of a knife 40 like that of the rotor 1 of FIG. 2. The knife 40 consists of a hub 41 for receiving the mounting and drive axis passing through the bore 42 preferably provided with a longitudinal groove, not shown, for receiving a key. The hub 41 carries three identical knife elements 43, substantially in the shape of a T distributed regularly in the peripheral direction. Each knife element 43 is formed of a radius 431 connected to the hub 41 and of a crosspiece 432 in the form of a substantially helical blade, the edge 433A or 433B of the outer edge 433 of the edge of which forms the edge of
coupe suivant le sens de rotation et l'orientation des contre-couteaux. cut according to the direction of rotation and the orientation of the counter knives.
Cette arête de coupe, comme celle des deux autres éléments de couteau This cutting edge, like that of the other two knife elements
43, appartient à la surface cylindrique de référence E (figure 5B). 43, belongs to the cylindrical reference surface E (FIG. 5B).
Les arêtes de coupe 433 de ce couteau 40 ont chacune un 30 tracé sensiblement hélicodal appartenant à trois hélices de même orientation; pour une rotation de ce couteau dans le sens des aiguilles d'une montre, les arêtes de coupe communiquent au produit à couper et à ceux The cutting edges 433 of this knife 40 each have a substantially helical layout belonging to three helices of the same orientation; for a rotation of this knife clockwise, the cutting edges communicate with the product to be cut and those
déjà coupés, une impulsion ayant une composante dirigée vers la droite. already cut, an impulse with a component directed to the right.
Cette figure 6 permet également de présenter sur un cou35 teau isolé 40, la longueur axiale (P) du moyeu 41 mesuré selon l'axe XX du This FIG. 6 also makes it possible to present, on an insulated sheet 40, the axial length (P) of the hub 41 measured along the axis XX of the
rotor ainsi que la largeur (L) du couteau 40. rotor as well as the width (L) of the knife 40.
Dans l'exemple choisi, les éléments 43 formant le couteau sont identiques et leur arête de coupe 433 s'étend entre les deux extrémi- In the example chosen, the elements 43 forming the knife are identical and their cutting edge 433 extends between the two ends.
tés 433AA, 433BB selon un tracé variant de manière continue, par exemple un tracé hélicodal. La largeur du couteau 40 est alors la distance entre les deux extrémités 433AA, 433BB de l'arête de coupe 433 d'un tees 433AA, 433BB according to a continuously varying route, for example a helical route. The width of the knife 40 is then the distance between the two ends 433AA, 433BB of the cutting edge 433 of a
élément 43; cette distance est mesurée suivant l'axe XX. item 43; this distance is measured along the axis XX.
Suivant le cas, la largeur (L) est égale ou, de préférence, supérieure à la longueur axiale (P) du moyeu 41. La longueur (P) est importante pour l'assemblage du rotor 1. La largeur (L) et la distance (e) des contrecouteaux définissent le nombre de contacts entre les couteaux et les contre-couteaux. La largeur 10 L est aussi la largeur de la surface cylindrique balayée par un couteau, Depending on the case, the width (L) is equal to or preferably greater than the axial length (P) of the hub 41. The length (P) is important for the assembly of the rotor 1. The width (L) and the distance (e) of the counter knives define the number of contacts between the knives and the counter knives. The width 10 L is also the width of the cylindrical surface swept by a knife,
c'est-à-dire ses arêtes de coupe au cours d'une rotation. Cette largeur L est, de préférence, suffisante pour couvrir au moins partiellement l'arête de coupe de trois contre-couteaux. De tels couteaux sont, de préférence, installés dans une position symétrique par rapport à un groupe de trois 15 contre-couteaux. that is to say its cutting edges during a rotation. This width L is preferably sufficient to cover at least partially the cutting edge of three counter knives. Such knives are preferably installed in a symmetrical position with respect to a group of three counter knives.
En projection sur un plan perpendiculaire XX, les arêtes de coupe 433, 433A, 433B occupent globalement de préférence un angle de 360 ou plus et, dans ce dernier cas, les extrémités des arêtes de coupe se chevauchent enprojection axiale. Comme déjà indiqué, l'arête exté20 rieure 433 de la tranche des lames est au moins partiellement hélicodale In projection on a perpendicular plane XX, the cutting edges 433, 433A, 433B generally occupy an angle of 360 or more and, in the latter case, the ends of the cutting edges overlap in axial projection. As already indicated, the outer edge 433 of the edge of the blades is at least partially helical
dans la partie des tranches 432. Cette tranche correspond à une surface en forme de ruban hélicodal appartenant à la surface cylindrique de référence E (figure 5B). Le couteau 40 glisse par cette surface sur le ou les contre-couteaux. L'arête de coupe 433A ou 433B est constituée par la 25 jonction de cette surface 433 et de la surface latérale de la tranche 432. in the part of the slices 432. This slice corresponds to a surface in the form of a helical ribbon belonging to the cylindrical surface of reference E (FIG. 5B). The knife 40 slides through this surface on the counter-knife (s). The cutting edge 433A or 433B is formed by the junction of this surface 433 and the lateral surface of the wafer 432.
Dans un plan localement perpendiculaire à la tranche 432, ces deux surfaces se rejoignent sensiblement à angle droit. Il est également souligné que le tracé irrégulier des arêtes de coupe de cette figure est d au procédé de dessin assisté par ordinateur. In a plane locally perpendicular to the wafer 432, these two surfaces meet substantially at right angles. It is also pointed out that the irregular outline of the cutting edges of this figure is due to the computer-assisted drawing process.
Le couteau 40 a une structure offrant de bonnes caractéristiques de symétrie tant par rapport à un plan médian perpendiculaire à l'axe XX que dans le sens périphérique, par la répartition régulière des éléments 43 de préférence au nombre de trois. Cette régularité de structure assure un bon équilibre dynamique des masses, sans balourd et ainsi 35 sans engendrer de vibrations pendant le fonctionnement. The knife 40 has a structure offering good characteristics of symmetry both with respect to a median plane perpendicular to the axis XX and in the peripheral direction, by the regular distribution of the elements 43 preferably three in number. This regularity of structure ensures a good dynamic balance of the masses, without unbalance and thus without generating vibrations during operation.
Selon l'invention, les couteaux voisins sont orientés dans le même sens de façon à permettre, le cas échéant, l'imbrication des éléments de couteau 43 et la formation de couloirs hélicodaux, voire la com- According to the invention, the neighboring knives are oriented in the same direction so as to allow, if necessary, the nesting of the knife elements 43 and the formation of helical corridors, or even the
position de filets hélicodaux si l'intervalle entre les couteaux est égal à la largeur des couteaux. En général, tous les couteaux d'un rotor ou d'une moitié de rotor, symétrique, ont la même orientation angulaire par rapport à l'axe XX et se correspondent ainsi par translation. Cette position est dé5 finie par le moyen d'assemblage tel qu'un assemblage à clavette entre position of helical threads if the interval between the knives is equal to the width of the knives. In general, all the knives of a rotor or half of a rotor, symmetrical, have the same angular orientation with respect to the axis XX and thus correspond by translation. This position is defined by the assembly means such as a key connection between
l'arbre du rotor et les moyeux des couteaux. Mais il est également possible de prévoir un indexage permettant de modifier l'orientation d'un couteau à l'autre suivant l'axe XX pour répartir les phases de coupe ou de coopération d'un couteau et d'un ou plusieurs contre-couteaux sur un tour du 10 rotor. the rotor shaft and the knife hubs. But it is also possible to provide an indexing allowing the orientation of a knife to be changed along the axis XX to distribute the cutting or cooperation phases of a knife and one or more counter knives. on one revolution of the 10 rotor.
Si comme cela sera vu ultérieurement, le rotor doit diriger les produits coupés vers le plan médian de la machine, il sera composé de couteaux modulaires ayant l'orientation des couteaux 40 de la figure 6 et assemblés en un premier ensemble ainsi que de couteaux d'orientation 15 symétrique formant un deuxième ensemble. Ce type de réalisation simplifie considérablement la fabrication d'un rotor puisqu'il se compose seulement d'un ou deux types de couteaux modulaires. L'entretien de la machine et le remplacement de couteaux abîmés sera également simplifié If as will be seen later, the rotor must direct the cut products towards the median plane of the machine, it will be composed of modular knives having the orientation of the knives 40 of FIG. 6 and assembled in a first set as well as knives of orientation 15 symmetrical forming a second set. This type of embodiment considerably simplifies the manufacture of a rotor since it consists only of one or two types of modular knives. The maintenance of the machine and the replacement of damaged knives will also be simplified
de façon importante.in an important way.
La figure 7 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un contre-couteau 50. Il est formé par une lame rectangulaire dont l'extrémité arrière comporte deux orifices 51, 52 pour l'assemblage sur des tiges de support assurant la fixation et l'écartement des contre Figure 7 is a perspective view of an embodiment of a counter knife 50. It is formed by a rectangular blade whose rear end has two holes 51, 52 for assembly on support rods ensuring fixing and spacing the counter
couteaux formant le stator 2.knives forming the stator 2.
Le bord supérieur avant de cette lame comporte une découpe en arc de cercle de rayon égal à celui de la surface cylindrique de référence E et constituant l'arête de coupe 53. La partie avant de la lame présente un bord inférieur 54 courbe formant un patin pour passer sur The upper front edge of this blade has a cut in an arc of a radius equal to that of the cylindrical surface of reference E and constituting the cutting edge 53. The front part of the blade has a curved lower edge 54 forming a pad to pass on
d'éventuels obstacles trouvés sur le sol. any obstacles found on the ground.
Dans cet exemple, la bande de surface 531 d'épaisseur (b) In this example, the surface strip 531 of thickness (b)
de la lame fait partie de la surface cylindrique de référence E et elle est en contact avec la surface de la tranche du couteau, par exemple 433 (figure 6) des éléments 43. Dans ce cas, l'arête de coupe du contrecouteau 50 sera l'une des arêtes 53A, 53B suivant l'orientation du cou35 teau et son sens de rotation. of the blade is part of the cylindrical surface of reference E and it is in contact with the surface of the edge of the knife, for example 433 (FIG. 6) of the elements 43. In this case, the cutting edge of the counter knife 50 will be one of the edges 53A, 53B according to the orientation of the head and its direction of rotation.
De même, l'arête de coupe effective du couteau 40 sera l'arête 433A ou 433B de la tranche du couteau 40 ou de ses éléments 43, suivant l'orientation et le sens de rotation du couteau autour de l'axe XX (voir figure 6). Cette distinction entre les arêtes de coupe 433 ou 53 prises globalement et leurs arêtes de coupe effectives 433A, 433B ou 53A, 53B ne sera plus faite dans la suite pour ne pas compliquer les dessins et la Similarly, the effective cutting edge of the knife 40 will be the edge 433A or 433B of the edge of the knife 40 or of its elements 43, according to the orientation and the direction of rotation of the knife around the axis XX (see figure 6). This distinction between the cutting edges 433 or 53 taken globally and their actual cutting edges 433A, 433B or 53A, 53B will no longer be made in the following in order not to complicate the drawings and the
description.description.
La figure 8 montre en perspective un autre mode de réalisation d'un contre-couteau 60 pour un stator 2. Ce contre-couteau est réalisée à partir d'une pièce rectangulaire dont la partie arrière comporte FIG. 8 shows in perspective another embodiment of a counter knife 60 for a stator 2. This counter knife is produced from a rectangular piece, the rear part of which comprises
deux perçages de montage 61, 62 pour former le stator 2. two mounting holes 61, 62 to form the stator 2.
L'avant est muni d'une arête de coupe 63 épousant la sur10 face cylindrique de référence E; le bord inférieur avant 64 est courbe pour The front is provided with a cutting edge 63 matching the sur10 cylindrical face of reference E; the lower front edge 64 is curved for
passer sur les obstacles placés sur le sol. pass over obstacles placed on the ground.
A la différence du contre-couteau 50, celui-ci comporte une partie avant au niveau de l'arête de coupe ayant des ondulations transversales 65, 66, 67 de part et d'autre du plan de la lame formant le contre15 couteau 60. Unlike the counter knife 50, the latter has a front part at the cutting edge having transverse undulations 65, 66, 67 on either side of the plane of the blade forming the knife counter 60.
Dans ce mode de réalisation du contre-couteau 60, l'arête de coupe 63 épouse la surface cylindrique de référence une fois les bossages 65, 66, 67 réalisés. In this embodiment of the counter knife 60, the cutting edge 63 follows the reference cylindrical surface once the bosses 65, 66, 67 have been produced.
Le fonctionnement de l'ensemble rotor/stator décrit à l'aide 20 de ses éléments constitutifs est simple. L'ensemble rotor/stator se déplace The operation of the rotor / stator assembly described using its constituent elements is simple. The rotor / stator assembly moves
perpendiculairement à la direction de l'axe X-X sur la surface à couper. perpendicular to the direction of the X-X axis on the surface to be cut.
Les produits en tige arrivent dans les intervalles des contre-couteaux pour être poussés transversalement contre ceux-ci par les couteaux et être coupés tout en étant également entraînes par le rotor selon la direction 25 d'inclinaison des couteaux. The rod products arrive in the intervals of the counter knives to be pushed transversely against them by the knives and to be cut while also being driven by the rotor in the direction of inclination of the knives.
Suivant le " pas " de la forme hélicodale des arêtes de coupe des couteaux et le " pas " ou intervalle des contre couteaux, une arête de coupe d'un couteau sera associée à plusieurs arêtes de coupe de contrecouteaux. According to the "pitch" of the helical shape of the cutting edges of the knives and the "pitch" or interval of the counter knives, a cutting edge of a knife will be associated with several cutting edges of the counterknives.
Le fonctionnement de principe du mécanisme de coupe sera décrit ci-après à l'aide de la figure 9 montrant schématiquement une vue The principle operation of the cutting mechanism will be described below with the aid of FIG. 9 schematically showing a view
déroulée du rotor et du stator.unwinding of the rotor and stator.
Pour faciliter la présentation, les références utilisées pour désigner les couteaux et les contre couteaux sont des références alpha35 numériques. To facilitate presentation, the references used to designate the knives and the counter knives are alpha35 numeric references.
La figure montre la direction XX de l'axe du rotor (direction transversale) et la direction de déplacement YY (direction longitudinale). The figure shows the direction XX of the rotor axis (transverse direction) and the direction of movement YY (longitudinal direction).
Le stator se compose d'un empilage de contre couteaux répartis dans la direction transversale XX figurés seulement par leurs arêtes The stator consists of a stack of counter knives distributed in the transverse direction XX represented only by their edges
de coupe ACCi-2, ACCi-1, ACCi, ACCi+1. cutting ACCi-2, ACCi-1, ACCi, ACCi + 1.
Par convention et pour faciliter les explications, les contre5 couteaux sont représentés inclinés par rapport à la direction de l'axe XX et By convention and to facilitate explanations, the counter knives are shown inclined relative to the direction of the axis XX and
non exactement perpendiculaires à cette direction. Mais il s'agit, dans cette représentation, de la disposition locale d'un contre-couteau ou de son arête de coupe par rapport à celle des couteaux. Globalement les contre-couteaux sont des lames perpendiculaires ou sensiblement peri0 pendiculaires à l'axe XX et placées debout, les arêtes de coupe étant formées par ou sur les tranches des lames. not exactly perpendicular to this direction. But it is, in this representation, the local arrangement of a counter knife or its cutting edge relative to that of the knives. Overall the counter-knives are blades perpendicular or substantially peri0 pendicular to the axis XX and placed upright, the cutting edges being formed by or on the edges of the blades.
Un seul couteau a été représenté; il est composé de ses éléments dont les arêtes de coupe ACi,n+l; ACi,n; Aci, n-1 se suivent Only one knife has been shown; it is composed of its elements including the cutting edges ACi, n + l; ACi, n; Aci, n-1 follow each other
dans la direction longitudinale YY.in the longitudinal direction YY.
Le mouvement de déplacement de l'ensemble rotor/stator se fait dans le sens de la flèche A suivant l'axe longitudinal YY alors que les arêtes de coupe Aci, n... se déplacent dans la direction opposée B. L'arête de coupe Aci, n rencontre l'arête de coupe ACCi au point d'intersection P qui se déplace le long de l'arête de coupe ACCi pen20 dant la rotation du rotor. Le contact se poursuit dans la plage angulaire co The movement of movement of the rotor / stator assembly takes place in the direction of arrow A along the longitudinal axis YY while the cutting edges Aci, n ... move in the opposite direction B. The edge of cut Aci, n meets the cutting edge ACCi at the point of intersection P which moves along the cutting edge ACCi during the rotation of the rotor. Contact continues in the angular range co
(figure 5A) définie pour le contact rotor/stator. (Figure 5A) defined for the rotor / stator contact.
Les deux arêtes de coupe ACCi, ACin font au moins au voisinage du point de contact P, un angle ca non nul et l'arête de coupe ACCi du contre- couteau CCi fait un angle 3 par rapport à la direction YY per25 pendiculaire à la direction de l'axe XX. L'angle D est un angle non nul et très inférieur à 90 . Selon l'invention cet angle 3 est un angle relativement petit. L'angle cc peut être constant comme dans la figure 9 représentant un contre-couteau droit comme celui de la figure 7, alors que dans le cas du The two cutting edges ACCi, ACin make at least in the vicinity of the point of contact P, a non-zero angle ca and the cutting edge ACCi of the counter knife CCi makes an angle 3 with respect to the direction YY per25 pendicular to the direction of axis XX. The angle D is a non-zero angle and much less than 90. According to the invention this angle 3 is a relatively small angle. The angle cc can be constant as in figure 9 representing a straight counter knife like that of figure 7, whereas in the case of the
contre-couteau ondulé selon la figure 8, cet angle varie. wavy counter knife according to FIG. 8, this angle varies.
La figure 9 montre également la " largeur" (L) d'un couteau Figure 9 also shows the "width" (L) of a knife
ou de son arête de coupe au sens défini ci-dessus en relation avec la figure 6 ou encore la distance (e) entre deux contre-couteaux. or its cutting edge in the sense defined above in relation to FIG. 6 or the distance (e) between two counter knives.
La figure 10 est une vue de face d'une variante de machine selon l'invention. Cette variante diffère de celle de la figure 2 par la dispo35 sition de certains couteaux du rotor 100. Figure 10 is a front view of a variant machine according to the invention. This variant differs from that of FIG. 2 by the provision of certain knives of the rotor 100.
Les couteaux du rotor sont répartis en deux ensembles symétriques 20A, 20B par rapport au plan médian MM. Selon le sens de rotation du rotor, les couteaux 20A du côté gauche (selon l'orientation de la figure 10) sont inclinés en direction du plan médian MM. Il en est de même des couteaux 20B du côté droit inclinés symétriquement. Dans ces conditions les couteaux du rotor du côté gauche et ceux du côté droit communiquent aux produits coupés, des impulsions de mouvement dé5 plaçant ces produits vers le plan médian pour leur évacuation à travers l'orifice de sortie relié éventuellement à un aspirateur débouchant dans un collecteur. The blades of the rotor are distributed in two symmetrical assemblies 20A, 20B with respect to the median plane MM. According to the direction of rotation of the rotor, the knives 20A on the left side (according to the orientation of FIG. 10) are inclined towards the median plane MM. It is the same for the knives 20B on the right side inclined symmetrically. Under these conditions the blades of the rotor on the left side and those on the right side communicate with the cut products, impulses of movement de5 placing these products towards the median plane for their evacuation through the outlet orifice possibly connected to a vacuum cleaner opening in a manifold.
Les autres éléments de cette machine sont les mêmes que ceux du mode de réalisation précédent et portent les mêmes références l0 leur description ne sera pas reprise. The other elements of this machine are the same as those of the previous embodiment and bear the same references 10, their description will not be repeated.
La figure 1l montre un rotor 100 correspondant à la machine de la figure 10. Cette figure laisse apparaître la forme modulaire du rotor. Dans la partie gauche les couteaux 20A sont orientés dans une certaine direction et forment des tracés sensiblement hélicodaux. Dans la 15 partie droite de la figure 10 les couteaux 20B sont orientés en sens opposé. L'ensemble de ces couteaux du côté droit forme également des arêtes de coupe en hélice. Comme chaque couteau se compose de trois éléments ayant à chaque fois tous la même orientation, on aura trois filets hélicodaux pour la partie gauche et trois filets hélicodaux pour la partie droite. 20 Figure 11 shows a rotor 100 corresponding to the machine of Figure 10. This figure reveals the modular shape of the rotor. In the left part the knives 20A are oriented in a certain direction and form substantially helical patterns. In the right part of FIG. 10 the knives 20B are oriented in the opposite direction. All of these knives on the right side also form helical cutting edges. As each knife consists of three elements each having the same orientation, there will be three helical threads for the left part and three helical threads for the right part. 20
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- 2003-08-25 FR FR0310131A patent/FR2843679B1/en not_active Expired - Fee Related
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