CA2524021A1 - Rotor de broyeur, vehicule sylvicole comprenant un tel rotor, et methode d'operation - Google Patents

Description

ROTOR DE BROYEUR, VÉHICULE SYLVICOLE COMPRENANT UN TEL
- ROTOR, ET MÉTHODE D'OPÉRATION
Domaine de l'invention:
La présente invention concerne un outil sylvicole utilisé pour la préparation de terrain. Plus particulièrement, la présente invention concerne un rotor de broyeur, un véhicule sylvicole comprenant un tel rotor, et une méthode d'utilisation correspondante.
Description de l'art antérieur:
Les têtes de broyage pour fins d'applications sylvicoles sont bien connues dans l'art antérieur. Notamment, au début des années 2000, plusieurs compagnies utilisaient des broyeurs de marque FeconT"" ou BuIIHogT"", tel que mieux illustré à la Figure 1. Ces broyeurs sont équipés de marteaux carburés , tel que mieux illustré à la Figure 2. II existe d'autres fabriquants de broyeurs tel que FAETM. D'ailleurs, cette compagnie possède des brevets relativement à des dispositifs de broyage, soit les brevets canadiens nos 2,466,714 et 2,466,721.
II est également connu dans l'art antérieur qu'un problème souvent rencontré avec ces types de broyeurs conventionnels est l'usure et les bris fréquents des marteaux carburés. Typiquement, les pointes de carbure éclatent lors d'impacts trop violents avec des roches. II est cependant pratiquement impossible d'utiliser une téte de déchiquetage à marteaux d'acier sans carbure parce que lors d'utilisations normales, ces marteaux s'usent rapidement et de plus, la qualité de broyage résultant de marteaux arrondis par l'usure devient donc très médiocre. Cette situation fait en sorte que les coûts d'entretien des broyeurs connus et utilisés sont très élevés: nombreuses pertes de temps et coûts de remplacement des marteaux carburés dispendieux, etc.

2 Au vu de ce qui précède, il serait donc très utile d'avoir un dispositif, système et/ou méthode qui pourrait offrir des solutions aux problèmes ci-dessus mentionnés.
Sommaire de l'invention:
Un objet de la présente invention est de proposer un rotor de broyeur qui satisfait certains des besoins susmentionnés et qui est donc une amélioration par rapport aux rotors, machines, procédés et/ou méthodes connexes qui sont connus dans l'art antérieur.
Selon la présente invention, l'objet susmentionné est atteint, tel que sera facilement compris, par un rotor tel que celui brièvement décrit dans la présente demande et tel que celui exemplifié dans les dessins ci-joints.
La présente invention vise également un véhicule sylvicole muni d'un tel rotor.
La présente invention vise également un méthode d'utilisation du rotor et/ou de l'appareil sylvicole susmentionnés pour préparer un terrain.
La présente invention vise également un terrain ayant été traité avec le rotor, l'appareil sylvicole et/ou la méthode susmentionnés, ainsi que tout arbre/végétation du terrain ayant poussé par après.
Les objets, avantages, et autres caractéristiques de la présente invention deviendront plus apparents à la lecture de la description non limitative qui suit de modes de réalisation préférentiels de l'invention montrés dans les dessins ci-joints.

3 Brève description des dessins annexés:
Fig. 1 représente une vue en perspective d'un broyeur selon l'art antérieur.
Fig. 2 représente une vue élargie d'un marteau carburé de l'art antérieur, tel que ceux utilisés dans le broyeur de la Figure 1.
Fig. 3 est une vue de face d'un rotor selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention.
Fig. 4 est une vue de côté de ce qui est illustré à la Figure 3.
Fig. 4a est une vue élargie d'une section de ce qui est illustré à la Figure

4.
Fig. 5 est une vue de côté d'un appareil sylvicole pourvu d'un broyeur selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention.
Fig. 6 est une vue de haut de ce qui est illustré à la Figure 5.
Fig. 7 est une vue élargie d'un marteau carburé tel qu'utilisé pour un rotor selon un mode de réalisation préférentiel de la présente invention.
Description de modes de réalisation préférentiels de l'invention:
Dans la description suivante, les mêmes repères numériques font référence à des composantes semblables. Les modes de réalisation illustrés dans les figures, les caractéristiques et les dimensions décrites dans la demande sont préférentiels, et donnés à titre d'exemple seulement.
De plus, bien que la présente invention soit principalement conçue pour mise en ouvre en forêt au moyen d'un véhicule sylvicole, tel que celui exemplifié
dans les figures de la présente demande, etc., l'invention peut étre utilisée avec d'autre équipement et dans d'autres domaines pour d'autres applications, comme par exemple en agriculture, tel qu'évident pour une personne versée dans l'art.
Pour ces raisons, des expressions telles que "arbre", "forét", "excavatrice", "téte de déchiquetage-broyage", "rotor" et/ou toute autre référence et/ou toute autre expression équivalentes ou semblables à ces dernières ne doivent pas être considérées comme limitant la portée de la présente invention et incluent tout autre objet et toute autre application avec lesquels la présente invention peut être utilisée et peut étre utile.
De plus, bien que le mode de réalisation préférentiel du rotor illustré
comporte plusieurs composantes et géométries, toutes ces composantes et géométries ne sont pas nécessairement essentielles à l'invention et conséquemment ne doivent pas étre prises dans leur sens restrictif, c'est-à-dire ne doivent pas être considérées de façon à limiter la portée de la présente invention. On doit y comprendre, tel qu'évident pour une personne versée dans l'art, que d'autres composantes appropriées et/ou d'autres géométries et coopérations possibles entre celles-ci peuvent être utilisées pour le rotor selon la présente invention, telles que brièvement décrites ci-dessous, et telles que peuvent être inférées à partir de la présente description, pour une personne versée dans l'art, sans départir de la portée de l'invention.
De plus, les expressions telles que "excavatrice", "pelle", "véhicule", "équipement", "machine", "rotor", "broyeur", "déchiqueteur", "appareil", "système", et/ou "dispositif', ainsi que toute autre expression équivalente et/ou mots composés de celles-ci, pourront être utilisés de façon interchangeable dans le contexte de la présente description. Ceci s'applique également pour d'autres expressions qui sont mutuellement équivalentes, telles que "arbre" et "végétation" par exemple, ainsi que "outils", "outillage" et "marteaux", tel qu'évident pour une personne versée dans l'art.
Faisant référence aux figures ci-jointes, et de façon générale, la présente invention concerne un rotor amélioré comprenant entre autres différents composantes et/ou caractéristiques, destiné à ëtre utilisé dans un véhicule ou appareil sylvicole afin de pouvoir mettre en oeuvre un procédé de préparation de terrain, selon des principes connus.

5 Le Demandeur de la présente demande de brevet a également déjà
développé une solution pour mécaniser l'éclaircie précommerciale avec une débroussailleuse à deux (2) rangs, solution qui est composée d'un équipement, tel que mieux illustré aux Figures 5 et 6, et d'un procédé pour lesquels des brevets américains ont été obtenus (US 6,550,505; US 6,698,478 et US 6,945,025) et pour lesquels des demandes de brevets canadiennes correspondantes sont toujours en instance.
Depuis quelques années, ce même Demandeur fabrique ses propres broyeurs. Ces broyeurs sont conçus pour faire de la préparation de terrain. En effet, des marteaux carburés tel que celui illustré à la Figure 7, sont utilisés de préférence pour broyer la végétation et pénétrer dans le sol, cette méthode étant communément appelé "broyage". Comme les marteaux travaillent près du sol ou pénètrent dans le sol, la végétation est bien pulvérisée et déchiquetée.
Cependant, les broyeurs de l'art antérieur, dont ceux de FAET"~ et FECONT"' sont, comme tous les broyeurs sur le marché, peu résistants aux impacts avec les roches.
La débroussailleuse selon la présente invention est utilisée de préférence dans un procédé d'éclaircie précommerciale semi-mécanisé et ou dans un travail de nettoiement de terrain ("land clearing"). Dans ce procédé, on recherche à
déchiqueter la végétation à ras le sol. Tel que précédemment expliqué, un problème rencontré avec des rotors conventionnels est l'usure et les bris fréquents des marteaux carburés (les pointes de carbures éclatent lors d'impacts trop violents avec des roches), ce qui est très désavantageux car cette situation fait en sorte que les coûts d'entretien des broyeurs sont très élevés:
nombreuses pertes de temps et coûts de remplacement des marteaux carburés dispendieux, etc.

6 Afin de solutionner ce problème, soit de trouver un design de broyeur ayant une tolérance élevée aux roches, la présente invention propose un rotor avec marteaux carburés et une configuration particulière résistante aux roches.
De préférence, cette tête est munie de couteaux carburés. La disposition des couteaux carburés est telle que les couteaux carburés se protègent mutuellement en diminuant l'impact moyen par marteau, tel que mieux illustré aux Figures 3, et 4a. En effet, lorsque le marteau carburé frappe une roche, cet impact est réduit par le fait qu'un autre marteau suit derrière ou est disposé à côté, afin d'absorber une partie de l'impact. Dans un rotor conventionnel, l'impact est principalement concentré sur un seul marteau. Tel que maintenant peut être mieux compris par une personne versée dans le domaine au vu de la présente description et des figures ci-jointes, le rotor selon la présente invention est donc un rotor sur lequel un équilibre est trouvé entre le nombre de marteaux et la capacité du rotor à couper et pulvériser la végétation, ceci étant dû au nombre de marteaux et à la dïsposition des marteaux sur le rotor, tel que mieux exemplifié
aux Figures 3, 4 et 4a. Le nombre de marteaux est fonction du diamètre du rotor et de la quantité de roches sur le terrain. Plus on met de marteaux, plus le rotor bénéficie de l'effet "cylindre". Avec beaucoup de marteaux, le rotor agit comme un cylindre plutôt qu'un rotor pour broyer.
Sefon le mode de réalisation préférentiel de la présente invention, les marteaux sont répartis en quatre (4) rangées, et sur deux (2) de ces rangées, un nombre plus élevé de marteaux sont installés. Le but est de répartir le choc sur plus d'un marteau. Aussi, sur les quatre (4) rangées est concentré un nombre de marteaux plus important vers le centre du rotor. II faut rappeler que le centre du rotor est la zone critique pour les chocs avec les roches. Donc, de façon générale, l'innovation est de concentrer les marteaux là où ils sont le plus requis et tenter de répartir les chocs sur plus d'un marteau à la fois. Le design du rotor est donc l'élément le plus innovateur de la présente invention.

7 Cette innovation peut s'appliquer à toutes les têtes de broyage, comme par exemple les têtes de marque FECONT"" et AHWIT"" (rotor sur palette), les têtes de marque FAET"" (rotor cylindrique). En effet, la présente invention permet d'améliorer significativement la capacité de travail fait par les têtes de broyage dans une utilisation de broyage de la végétation à ras le sol avec présence de roches, comme par exemple, dans le cas de broyage-déchiquetage par bande pour l'éclaircie précommerciale semi-mécanisée et de préparation et nettoiement de terrain ("site preparation and land clearing") La présente invention peut aussi être utilisée dans d'autres applications.
Par exemple, lorsque vient le temps de préparer du terrain pour plantation (autres que les aires d'ébranchage).
Pour ce qui est du rotor fabriqué selon la présente invention, il peut y avoir une multitude de variations, tel qu'évident pour une personne versée dans l'art.
Par exemple, les outils qui sont utilisés peuvent être des marteaux au carbure, ou des couteaux tranchants ou un mélange des deux, ou autres. Le nombre d'outils qui y sont montés peut varier. La longueur totale du rotor peut varier, de même que son diamètre. La longueur du rotor ayant des outils sur un grand diamètre et la longueur du rotor ayant un petit diamètre sont aussi variables. La structure de base en acier du rotor peut être de forme différente, soit un tuyau, soit des fers plats, etc. De plus, le rotor selon la présente invention n'est pas nécessairement limité à une section centrale pourvue de plus de marteaux, mais peut comprendre plusieurs sections ayant chacune une agglomération de tels marteaux, et une interposition entre ces différentes sections variées selon les applications pour lesquelles le rotor a été prévu, tel qu'évident pour une personne versée dans l'art.
Au besoin, et selon la présente invention, les différentes sections du rotor pourraient être déplaçables et variables au moyen de mécanismes appropriés, tel qu'également évident pour une personne versée dans l'art.
Au vu de ce qui a été précédemment décrit, on peut mieux apprécier que la présente invention est avantageuse en ce qu'elle permet de diverses façons, et Ö
selon plusieurs alternatives d'équipement mécanique, de traiter un terrain de façon à pouvoir y planter des arbres et ainsi éviter une grande perte de terrain productif qui normalement était gaspillée. En effet, le procédé selon la présente invention permet entre autres d'utiliser des terrains couverts par des tas d'accumulation de matériel, tels que des branches, et de les traiter/préparer de façon à permettre d'y planter plusieurs autres arbres, et ainsi aider à
régénérer la forêt de demain. De plus, la présente invention est également avantageuse dans la mesure où le rotor, de par son design, tel que décrit dans la présente, permet de réduire de façon importante l'énergie consommée et la puissance requise, sans toutefois compromettre le traitement du terrain selon les principes sylvicoles souhaités.
Bien que 1a présente invention ait été précédemment expliquée par le biais de réalisations préférentielles de celle-ci, il doit étre précisé que toute modification à ces réalisations préférentielles n'est pas considérée changer ni altérer la nature et la portée de la présente invention, tel qu'évident pour une personne versée dans l'art.