CA2734453C - Debroussailleuse - Google Patents

Abstract

Procédé de coupe d'arbre utilisant la contrainte de cisaillement et la rotation en continue pour effectuer le travail de débroussaillage, un ensemble de bras tournant à faible révolution et avec puissance pour attraper l'arbre, le diriger et le forcer à passer contre un couteau, ce dernier demeurant fixe. La faible demande énergétique en carburant, la sécurité des travailleurs, l'entretien requis demeurant presque inexistant en font, contrairement au procédé classique, un procédé économique et très écologique pour l'environnement.

Description

Titre de l'invention Débroussailleuse Mémoire descriptif La présente invention se rapporte au procédé de coupe en cisaillement continu grâce à un système de bras rotatifs forçant les arbres à passer à
travers un couteau fixe, le tout constituant une tête servant à faire du débroussaillage.
Il est d'usage courant, dans le cas de têtes débroussailleuses servant à
couper les arbres en bordure des chemins forestiers, d'utiliser des scies à
inertie, des broyeurs forestiers ou des bras marteleurs, par exemple, au moyen d'un puissant moteur qui fait tourner une scie à haute révolution. Il est évidemment nécessaire d'avoir beaucoup de puissance pour arriver à
faire tourner la scie à une certaine vitesse pour effectuer une coupe. Les têtes de ce genre consomment beaucoup d'énergie pour faire le travail., exigent donc une grande consommation de carburant, ce qui est très nocif pour l'environnement. Le danger de recevoir des projectiles dû à la détérioration d'une dent de scie qui frappe une roche, par exemple, est omniprésent. Il faut également considérer que la machine qui porte ce genre d'équipement doit faire l'objet d' une multitude de modifications sentant à redistribuer toute la puissance vers l'équipement en question.
J'ai découvert que ces inconvénients peuvent être supprimés avec le principe de cisaillement en rotation continue. Les bras rotatifs qui sont entraînés à basse révolution permettent de produire un couple en rotation très élevée qui peut forcer un buisson, ou tout ce qui se trouve sur son passage, contre un couteau pour le cisailler d'un seul coup. Les couteaux fixes sont disposés de manière à couper la végétation grâce aux bras qui la forcent contre celui-ci.
Le danger de recevoir des projectiles vu la basse révolution est presque inexistant..
Adapter mon invention sur une machine porteuse conventionnelle selon sa capacité ne requiert aucune modification hydraulique, ce qui constitue un avantage considérable.

-2-Autre facteur déterminant, de par sa conception, mon invention ne requiert qu'un minimum d'entretien puisque ses composantes sont protégées des roches ou autres obstacles plus gros, tout en ayant la possibilité de couper la végétation à ras le sol, même les racines sans difficulté.
Brève description des dessins Dans les dessins illustrant l'invention:
la FIGURE 1, vue en plan d'un porteur conventionnel, la FIGURE 2, vue en élévation du même dispositif, la FIGURE 3, vue en plan du bâti principal, la FIGURE 4, coupe verticale du bâti principal, la FIGURE 5, vue en plan du rotateur à bras, la FIGURE 6, coupe verticale du système de rotation, la FIGURE 7, vue en élévation d'un exemple d'attachement, la FIGURE 8, vue isométrique du montage des couteaux, la FIGURE 9, coupe horizontale du système de rotation, la FIGURE 10, vue isométrique du montage d'un moteur, la FIGURE 11, vue isométrique explosée du rotateur à bras, la FIGURE 12, vue en élévation d'un système de pivot conventionnel, la FIGURE 13 vue en élévation de la présente invention, la FIGURE 14, vue en élévation de la présente invention, la FIGURE 15, vue en élévation des zones de capture, la FIGURE 16, vue en élévation de la méthode de coupe, la FIGURE 17, vue isométrique de l'étape de sélection de l'arbre, la FIGURE 18, vue isométrique de la capture de l'arbre, la FIGURE 19, vue isométrique de la coupe de l'arbre, la FIGURE 20, vue isométrique de l'arbre coupé.
Description détaillée Pour une meilleure compréhension, l'invention sera décrite de façon détaillée en faisant référence à une suite de dessin:
La FIGURE 1 représente la vue en plan du porteur conventionnel avec la tête débroussailleuse 2, étant l'outil rattaché à l'invention,

-3-La FIGURE 2 représente la vue en élévation du porteur conventionnel avec la tête débroussailleuse 2, étant l'outil rattaché à
l'invention. L'invention nécessite un porteur conventionnel, constitué d'un châssis rotatif 4 muni d'un mât principal 60, d'une flèche 61, et d'un système de pivot conventionnel 55, le porteur 4 est fixé sur un roulement conventionnel 5 qui est rattaché à une traction sur chenille 3 pour assurer le déplacement. Le porteur conventionnel est muni d'un moteur, d'un système hydraulique et d'une console où l'opérateur peut voir et manipuler la tête débroussailleuse, La FIGURE 3 représente une vue en plan agrandie du bâti principal de la tête débroussailleuse 2, (figure 1) sans le rotateur à bras (figure 5 et 11), La FIGURE 4 représente la coupe agrandie, référencée à A-A dans la figure 3, du bâti principal pour supporter le rotateur complet (figure 11) et les plaques soudées 43 qui servent à fixer les goupilles 80 et 81 (voir figure 7) . La plaque 10 sert de support pour les moteurs hydrauliques 6 (figure 10). Les blocs 57 qui sont à la serre entre la plaque inférieure 22 et la plaque supérieure 25, sont maintenues en place grâce aux boulons 23 et aux écrous 24. Les pièces (10-25-42) sont aussi à la serre grâce à l'item 42 qui est muni de filets pour recevoir les boulons 20 et les rondelles 21. Les seules pièces en mouvement dans cet assemblage sont les pignons 7 qui tournent en rotation par rapport aux axes 56, actionnés par les moteurs hydrauliques 6, La FIGURE 5 représente une vue en plan du rotateur complet (figure 11)pour expliquer la figure 6 et elle comprend les plaques 10 et 22 servant à
maintenir ce dernier en place, La FIGURE 6 représente la coupe agrandie, référencée à C-C dans la figure 5, montrant la méthode utilisée pour faire l'ajustement des roulements 29. Une série de composantes mécaniques sont toutes appuyées les unes sur les autres pour faire l'ajustement du roulement 29, soit les items (63-16-29-29-46-10-27-27). L'ajustement des deux roulements coniques 29 est réalisé grâce au boulon 63 et à l'écrou 27I'autre écrou 27 servant seulement de contre -écrou pour éviter que la première se dévisse. Il est à
noter que l'item 16 coulisse dans l'item 17 pour permettre l'ajustement.
Aussi, la cuvette des roulements 29 est rentrée à la serre dans le corps principal, soit l'item 35. La partie intérieure des roulements 29 coulisse sur la goupille 65 qui est soudée sur l'item 10 (voir figure 4). La pièce 17 est

-4-boulonnée sur la plaque 22 grâce aux rondelles 18 et aux boulons 19, elle sert seulement à donner plus de surface de contact entre les pièces 16 et 17 (pour l'ajustement des roulements). Les items 16 et 17 servent aussi de contact entre les joints d'étanchéité 47 qui protègent contre la poussière, l'eau et conservent la graisse. Le jeu d'ajustement se situe entre l'item 16 et le bout inférieur de l'item 65, La FIGURE 7 représente une vue en élévation de la tête débroussailleuse 2 (figure 1) étant l'outil attaché à l'invention. Voici l'assemblage qui sert à fixer la tête sur l'axe 45 et 54(figure 2 et7), avec un système de goupilles conventionnelles 80 et 81, La FIGURE 8 représente une vue explosée isométrique de la manière de fixer un couteau 13 à la serre sur la plaque 25, soit par l'installation de boulons 12, de rondelles 14 et d'écrous 15, La FIGURE 9 représente une vue de coupe, référencée à B-B dans la figure 4, du système de pignons 7 tournant autour des axes 56. La couronne 33 est fixée au rotateur (figure 11) pour entraîner ce dernier à tourner autour de l'axe 41, La FIGURE 10 représente une vue explosée isométrique du système de moteur/pignon qui sert à entraîner le rotateur figure 11). Manière d'installer les pignons : rainures ou clef conventionnelles munies d'une rondelle 9 et d'un boulon 11 pour que la pignon reste bien en place, La FIGURE 11 représente une vue explosée isométrique du rotateur qui est constitué principalement des bras 28 et de la couronne 33 tournant autour de l'axe 41 qui sont directement reliés à l'invention. Les bras 28 sont fixés à
la serre sur l'item 35 grâce aux boulons 39 et aux rondelles 38. La couronne 33 est aussi fixée à la serre sur l'item 35 grâce aux boulons 40, aux rondelles 36 et aux écrous 37 et entre l'item 33 et l'item 35 , il y a une pièce 34 qui fait office de rondelle d'espacement pour éloigner la couronne 33 du rotateur 35, La FIGURE 12 représente la vue en élévation d'un godet conventionnel 53 avec un système de pivot conventionnel 55(voir note 12.1), pivotant autour de l'axe 54 grâce à un vérin hydraulique,

-5-La FIGURE 13 représente la vue en élévation du système de pivot conventionnel 55, voir figure 12, complètement retourné vers l'avant, La FIGURE 14 représente la vue en élévation du système de pivot conventionnel 55, voir figure 12, complètement retourné vers l'arrière, La FIGURE 15 représente la vue en plan de la zone de capture 51 qui est en fait là ou le bras 28 (voir figure 9) passe en tournant autour de l'axe 41.

A noter que le bras 28 n'est pas figuré pour une meilleure compréhension, La FIGURE 16 représente la vue en élévation de la méthode de coupe en cisaillement continu. On peut voir la souche 71 et l'arbre 50 qui est coupé..
Le bras 28 pousse donc avec force l'arbre 50 de part en part à travers le couteau 13 pour ainsi le couper en cisaillement pur dans le sens radial de l'arbre 50. A noter que l'item 28 vient passer très près du couteau 13 pour ainsi faire un cisaillement, La FIGURE 17 représente la vue isométrique de la première étape pour effectuer la coupe, soit approcher la tête proche de l'arbre 50 pour le loger dans la zone de capture 51 (voir figure 16), La FIGURE 18 représente la vue isométrique de la deuxième étape pour effectuer la coupe, soit la capture de l'arbre 50 ainsi logé dans le bras 28, qui est en rotation anti-horaire par rapport à l'axe 41, La FIGURE 19 représente la vue isométrique de la troisième étape pour effectuer le débroussaillage, soit la coupe de l'arbre. Le bras 28 dirigeant avec force l'arbre 50 contre un couteau fixe 13 qui le coupe en cisaillement pur. voir figure 16, La FIGURE 20 représente la vue en plan de la quatrième et dernière opération pour débroussailler soit de laisser seulement le tronc de l'arbre 52, grâce au bras 28 tournant autour de l'axe 41 qui a traversé
complètement le couteau fixe 13.

Claims (10)

1- Une tête débroussailleuse utilisant un procédé de coupe par cisaillement comprenant les éléments suivants:
a- un rotateur à bras ayant à supporter un ou plusieurs bras ainsi fixés à
l'aide de boulons, ledit rotateur à bras supportant une couronne à
engrenage étant fixée grâce à des boulons et ayant dans son centre une paire de roulement à la serre, b- un bâti principal destiné à supporter le rotateur à bras grâce à une goupille centrale traversant les roulements du rotateur à bras, ledit bâti principal agit de support à couteaux fixé avec des boulons, ledit bâti principal est un support pour fixer un ou des moteurs hydrauliques, ledit bâti principal est muni d'ouverture nommée "zone de capture", demeurant fixe lors de l'opération de coupe, ledit bâti principal sert de point d'ancrage pour un attachement de porteur conventionnel, c- un système d'entraînement composé d'un ou des moteurs hydrauliques étant munis chacun d'un pignon pour actionner la couronne du rotateur à
bras ayant comme fonction d'entraîner le rotateur à bras en rotation continue par rapport à la goupille du bâti principal avec toute la puissance nécessaire pour effectuer la coupe en cisaillement, d- un ou plusieurs couteaux installés sur le bâti principal, chacun étant réparti sur la circonférence du bâti principal ayant comme fonction de cisailler d'un seul coup tout ce qui passe, de tels couteaux pouvant ainsi effectuer plusieurs coupes à la fois, e- une ou plusieurs zones de capture, soit une avant chaque couteau ayant comme fonction de localiser les végétaux là ou passera le bras du rotateur à bras pour ainsi effectuer plusieurs captures à la fois dans n'importe quelle zone pour finalement effectuer plusieurs coupes à la fois, f- un bras du rotateur ayant comme fonction principale de passer dans la zone de capture pour attraper en positionnant les végétaux dans le creux dudit bras du rotateur et passer directement sous un couteau effectuant une coupe en cisaillement, g- un attachement servant à monter la tête débroussailleuse sur un porteur conventionnel, de tels éléments de fixation seront installés sur le bâti principal pour n'importe quelle sorte ou modèle d'attachement, une telle tête débroussailleuse ayant comme principe fondamental d'agripper, de positionner un arbre en utilisant l'un des bras dudit rotateur à
bras afin de diriger l'arbre avec puissance vers l'un desdits couteaux pour y être sectionné .

2- La tête débroussailleuse telle que définie dans la revendication 1 dont la coupe s'effectue par cisaillement de l'arbre s'effectue grâce au couple très élevé
que procure le bras dudit rotateur à bras qui tourne à basse révolution en continu sur l'arbre en le forçant contre le couteau pour effectuer une coupe en un seul passage.

3- La tête débroussailleuse telle que définie dans la revendication 1 dont ledit système d'entraînement ayant comme fonction de transmettre un couple pour effectuer le cisaillement peut être un système de couronne dudit rotateur avec un ou des moteurs hydrauliques, et peut être un principe autre que ce dernier soit par le biais d'un planétaire de rotation, un renvoi d'angle, un réducteur, une vis sans fin, un moteur roue.

4- La tête débroussailleuse telle que définie dans la revendication 1 dont le ou les bras servent à attraper, diriger et positionner un arbre pour le cisailler sont soit boulonnés, soudés, moulés au rotateur à bras et même faire partie intégrale de celui-ci.

5- La tête débroussailleuse telle que définie dans la revendication 1 dont le ou les bras servent à attraper, diriger et positionner un arbre pour le cisailler sont soit aiguisés ou non.

6-La tête débroussailleuse telle que définie dans la revendication 1 dont le rotateur à bras, qui sert à actionner le ou les bras avec puissance pour effectuer le cycle de coupe, peut tourner dans n'importe quel sens.

7- La tête débroussailleuse telle que définie dans la revendication 1 dont le bâti principal ayant comme fonction de supporter tout les éléments constituant la présente invention peut être muni de un ou plusieurs couteaux.

8- La tête débroussailleuse telle que définie dans la revendication 1 dont le rotateur à bras ayant comme fonction de tourner en continu avec puissance peut avoir un ou plusieurs bras.

9- La tête débroussailleuse telle que définie dans la revendication 1 dont la zone de capture ayant comme fonction d'accueillir l'arbre avant l'attrapage et le cycle de coupe peut être de n'importe quelle forme.

10- Un ou des bras, tel que mentionné dans la revendication 1, servant à
attraper pour positionner et à diriger sur l'arbre pour le cisailler peuvent être de n'importe quelle forme et géométrie.