Tondeuse à gazon, à couteaux rotatifs
La présente invention concerne les tondeuses à gazon dans lesquelles on utilise des couteaux rotatifs sensiblement horizontaux et tournant rapidement, en combinaison avec un carter dans lequel ils sont logés, et dans lequel la rotation de ces couteaux provoque un effet d'aspiration contribuant pour une large part à couper le gazon et les herbes folles, comme avec une faucille.
De telles, tondeuses sont aujourd'hui d'un emploi très généralise et on les préfère à des nombreux types de tondeuses à couteaux montés sur un moulinet à axe horizontal, car elles sont capables de couper effi- cacement de très. hauts gazons et herbes folles que ne pourraient pas couper les tondeuses classiques à couteaux montés sur moulinet à axe horizontal. Cependant, les tondeuses de la technique antérieure ou actuelle ne conviennent pas aux genres de gazons très différents qu'on trouve aussi bien aux Etats-Unis d'Amérique que dans d'autres pays. En particulier, elles sont impropres à couper efficacement les gazons et les herbes folles très épais, pour lequel il est essentiel que la tondeuse travaille à grand débit et disperse très rapidement l'herbe coupée.
De plus, les tondeuses antérieures, bien qu'elles comportent cer- taines dispositions pour protéger l'opérateur et les spectateurs rapprochés contre les pierres et autres corps étrangers de petites dimensions qui sont projetés rapidement par les couteaux rotatifs, ne procurent pas une protection satisfaisante dans tous les cas, et, de plus, elles ont tendance à basculer sous l'action du recul produit par le démarrage du moteur, ou encore lorsqu'elles sont appelées à se déplacer sur des terrains à pentes prononcées, de telles éven- tualités risquant de blesser sérieusement l'opérateur.
La présente invention fournit une tondeuse à capacité et à rendement élevés, qui remédie à tous les incon- vénients précités et élimine les risques de blessures pour l'opérateur et les spectateurs.
La tondeuse à gazon objet de la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un carter rigide présentant un canal inversé en forme de volute, disposé à peu près horizontalement et formant approximativement une convolution de section transversale constamment croissante, ce canal présentant un orifice de décharge à son extrémité élargie dirigée vers l'extérieur et vers l'arrière de la partie antérieure et d'un côté du carter, un mécanisme de coupe rotatif supporté par le carter et comportant au moins deux couteaux tournant dans un plan disposé au-dessous dudit canal, et dans le sens de la croissance de la section transversale du canal.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la tondeuse objet de l'in- vention.
La fig. 1 est une vue en perspective, observée par le côté droit et d'en dessus, de cette forme d'exécu- tion ;
la fig. 2 est une vue en perspective, à échelle légèrement plus grande, observée d'en dessus et de l'avant de la tondeuse, et montre le mécanisme de fixation du sac en position de travail ;
la fig. 3 est une vue en plan par-dessus de la tondeuse, à plus grande échelle, le moteur et le capot étant enlevés ;
la fig. 4 est une vue en plan par-dessous ;
la fig. 5 est une coupe longitudinale par la ligne 5-5 de la fig. 3, observée dans le sens des flèches ;
la fig. 6 est une coupe transversale détaillée par la ligne 6-6 de la fig. 2, et
la fig. 7 est une élévation partielle de côté, avec une des roues en partie arrachée, et représente le montage réglable des roues pour des hauteurs de coupe variables.
La forme d'exécution représentée comprend un carter H, de préférence métallique et rigide et d'une seule pièce, sa forme étant approximativement rectangulaire et présentant une extrémité incurvée vers l'intérieur 7 munie d'un rebord, et une extrémité ar rière 8 renforcée et également munie d'un rebord.
Le carter H comporte une partie centrale ap proximativement circulaire formée par un matériau rigide et résistant et comprenant un canal inversé 9 en forme de volute ou de développante de cercle, dont la portion supérieure en forme de volute est disposée à un niveau plus bas que le côté vertical renforcé et que les, extrémités avant et arrière du carter, comme on le voit clairement sur la fig. 5. La face intérieure du canal inversé en forme de volute est définie par une paroi en forme de volute 9a qui s'étend de bas en haut à partir d'une plaque-centrale 10 de support du moteur, légèrement bombée.
La paroi extérieure en forme de volute 9b du canal est définie par une jupe tombante et recourbée qui se termine par un bord inférieur 9c qui, au montage et pendant le fonctionnement de la tondeuse, se trouve de préférence à une faible distance au-dessus du sol, habituellement de 2,5 à 6 cm, et ledit bord inférieur 9c, à l'exception d'une de ses parties 9d, à l'extrémité avant du carter, est situé dans un plan horizontal. La partie 9d de la jupe est surélevée d'environ 13 mm au-dessus des autres portions du bord extérieur du canal, pour faciliter la coupe de hautes tiges d'herbes et des herbes folles à l'avant de la tondeuse (voir fig. 4).
La partie la plus restreinte du canal inversé 9 se situe du côté droit et à l'arrière de l'ensemble du carter, et sa section transversale augmente constamment à partir de ce point et jusqu'à un orifice de décharge 9m, largement évasé, qui est disposé à l'avant et sur le côté de droite de l'ensemble du carter. Cet orifice, comme on le voit clairement sur les figures, en raison de sa forme en développante de cercle, dirige l'herbe et les coupes d'une façon générale vers l'arrière, plutôt que latéralement, hors de la tondeuse. La plaque centrale du support, légèrement bombée, présente une grande ouverture circulaire 11 pour recevoir les parties inférieures du moteur, no tamment le moyeu, les éléments servant à la fixation des couteaux et l'arbre d'entraînement.
Dans la forme d'exécution représentée, on utilise, comme montré à la fig. 3, un rebord vertical, annulaire, interrompu lla pour la fixation, ce rebord étant aplati en llb, dans sa partie antérieure, et comportant trois bossages verticaux llc, d'une seule pièce avec lui, et ta raudés pour recevoir les boulons de fixation du moteur.
Pour renforcer l'ensemble du carter qui comprend le canal inversé 9, on prévoit des nervures verticales longitudinales 12, sur chaque côté longitudinal du carter, comme représenté, ces nervures s'étendant sur toute la longueur du carter et au-delà des parties avant et arrière du canal 9. Le carter est encore renforcé à son extrémité avant, par une structure, d'une seule pièce avec lui, en forme de caisson 13 présen- tant des coins surélevés 13a et une paroi pendante, pleine 13b, à sa partie avant, cette paroi se trouvant à une faible distance en avant du rebord inférieur 9c du canal, et s'étendant transversalement et en s'incurvant vers l'intérieur, en travers de toute la partie antérieure du carter.
A l'arrière, le carter H comporte une partie transversale 14, peu profonde et en forme de caisson, qui se termine par une lèvre transversale dessendante 14a espacée d'au moins 5 cm vers l'arrière, par rapport à la partie circulaire arrière du canal 9, pour renforcer encore l'ensemble du carter et procurer une garde ou élément de sécurité décrit plus complètement ci-après.
L'ensemble du carter, avec le canal inversé en forme de volute et tous les renforts et nervures men tionnés plus haut, est de préférence formé d'une pièce par moulage, en constituant ainsi une structure extrêmement résistante et rigide et qui, de plus, peut être obtenue à peu de frais.
Une paire de roues avant Wl et une paire de roues arrière W2 sont de préférence montées de fa çon réglable sur les parties latérales avant et arrière du carter pour le supporter au-dessus du sol, en permettant un réglage vertical du bord inférieur 9c de la jupe du canal, et, en conséquence, un réglage de la hauteur de coupe dans les limites prévues. Dans ce but, comme on le voit sur les fig. 3 et 7, chaque roue comporte une console de montage à levier coudé 15 pivoté et appliqué sur une face verticale aplatie et légèrement élargie des parties latérales avant et arrière du bâti, par exemple par un boulon 16, chaque levier coudé comportant un bras inférieur 15a qui, à son extrémité extérieure, porte un arbre court ou fusée rigide sur laquelle se monte la roue correspondant.
Le bras supérieur 15b du levier coudé est muni d'un doigt de retenue 15c sollicité vers l'intérieur par un ressort, et qui peut être engagé au choix dans l'un des trous de réglage pratiqués dans lesdites parties renforcées et aplaties des flancs du carter, et répartis suivant un arc concentrique au boulon d'ar ticulation 16. Les parties verticales aplaties de montage des côtés avant du carter, sont indiquées par les références 13c tandis que les parties verticales correspondantes de montage à l'arrière de ce même carter sont indiquées par la référence 14c. Les doigts de retenue 15c sont munis de boutons appropriés à leur extrémité extérieure, pour faciliter le retrait de ces doigts aux fins de réglage du montage de la roue respective.
Un moteur désigné dans son ensemble par M, qui peut être à volonté un moteur usuel à combus- tion interne ou un moteur électrique, est fixé sur la face supérieure de la plaque-support 10 du carter, avec son arbre 17 dispose en principe concentriquement dans l'ouverture circulaire 11 formée dans cette plaque, et s'étendant vers le bas sur une faible distance au-dessous de la portion centrale légèrement bombée du carter qui est entourée par le canal 9 en développante de cercle.
La partie inférieure de l'arbre 17 est filetée pour recevoir un écrou de réglage 18, et cet arbre est axialement taraudé à son extrémité inférieure pour recevoir la tige filetée d'une vis de serrage 19, cette vis coopérant avec l'écrou de serrage 18 pour fixer très rigidement en place un ensemble de couteaux et de patins de glissement, décrits ciaprès.
Cet ensemble comprend un couteau d'une seule pièce, en forme de barre allongée 20, présentant une partie centrale 20a légèrement élargie, centralement perforée et légèrement décalée, qui est serrée entre l'écrou de réglage 18 et la tête de la vis de serrage 19 et qui est également maintenue par engagement dans des encoches 21a pratiquées, et diamétralement opposées deux à deux, dans la paroi verticale 21b d'un patin 21 de forme généralement circulaire, qui glisse sur le gazon sans l'arracher, et qui est fixé rigidement à l'arbre 17 pour être entraîné par cet arbre auquel il est également fixé par serrage entre l'écrou 18 et la vis de serrage 19.
Le patin 21 présente une paroi centrale tronconique, de préférence formée d'une seule pièce avec les autres parties du patin et représentée en 21c, cette paroi étant fermée à son extrémité supérieure par un fond perforé 21d disposé immédiatement au-dessous et de niveau avec la portion centrale serrée du couteau.
Les,branches 20b du couteau qui s'étendent vers l'extérieur et qui sont de préférence décalées vers le haut à partir de la partie centrale 20a du couteau, s'étendent diamétralement vers l'extérieur, c'est-à-dire radialement par rapport au canal inversé 9 et se terminent par des bords 22 biseautés ou rendus coupants autrement en 22a, et qui tournent dans l'espace délimité par la portion de paroi extérieure 19b du canal en dévelop- pante de cercle, et dans un plan de coupe qui est le plan qui contient le bord inférieur 9c de la jupe du canal.
Les bords postérieurs, inclinés latéralement, des couteaux, dans la forme de construction des cou- teaux qui vient d'être décrite, produisent un effet d'as piration ou de ventilateur permettant de soulever le gazon et autres tiges coupées ou à couper.
La rotation des couteaux immédiatement au-dessous du canal en développante de cercle, et en coopération étroite avec ce canal, provoque dans le canal 9 un tourbillonnement d'air rapide qui, en raison de la section transversale constamment croissante du canal interne en partant de l'extrémité de droite et d'arrière où cette section est réduite, progresse circulairement tout d'abord dans le carter, puis en avant et de nouveau à travers la portion avant du carter, en provoquant une expansion croissante des tiges coupées qui s'accumulent en mélange avec l'air, jusqu'à l'orifice 9m du canal à travers lequel a lieu une décharge
importante d'air et de tiges coupées accumulées dans la direction générale du tourbillon vers l'arrière et vers l'extérieur.
La tondeuse décrite comprend, en outre, un dé flecteur réglable et une garde étroitement combinés avec l'orifice de séchage du canal 9. Comme repré- senté, on dispose une paroi déflectrice 23 convenablement incurvée, dont le bord supérieur 23a est articulé à des pattes ou charnons 24 formés sur le carter H, sur le côté longitudinal de droite de celui-ci, et vers l'arrière par rapport à l'orifice de décharge 9m.
La paroi déflectrice 23 est incurvée dans sa partie antérieure en conformité avec un prolongement du profil transversal de l'orifice de décharge 9m du canal et, comme on voit sur la fig. 1, elle forme, dans sa position de réglage inférieure, un prolongement dudit canal qui se prolonge sur au moins 5 cen timètres, latéralement et vers l'arrière par rapport à l'orbite de rotation des pointes du couteau, sur le côté de droite de la tondeuse, en servant ainsi à dé- vier vers le bas l'herbe et tous corps projetés par effet centrifuge, pour protéger l'opérateur et toutes les autres personnes pouvant se trouver au voisinage immédiat du côté de décharge de la tondeuse en fonctionnement.
L'articulation permanente de la paroi déflectrice 23 empêche de l'enlever, en conservant ainsi les facteurs de sécurité, et elle permet de relever ladite paroi (comme on voit sur la fig. 2) au cours d'un travail de coupe très sévère pour accroître ainsi la capacité de la tondeuse et, de plus, pour permettre la fixation d'un sac décrit plus loin. Des moyens tels qu'un dispositif à friction ou un écrou- papillon sont prévus pour retenir la paroi déflec- trice dans sa position complètement ouverte ou dans saposition légèrement abaissée.
Un dispositif (voir fig. 2 et 6) coopérant étroitement avec la tondeuse lorsqu'on veut ramasser l'herbe ou autres tiges coupées, comporte un tube récepteur 25 s'évasant légèrement de son extrémité avant 25a ou extrémité qui se raccorde à l'orifice de décharge 9m, a son extrémité arrière 25b, ou extrémité qui se raccorde avec un sac 26, ce tube étant longitudina- lement incurvé de façon plus ou moins conforme au prolongement du profil en développante de cercle du canal 9, à partir de l'orifice de décharge de ce canal.
Ce tube peut être avantageusement construit en une matière plastique tenace et légèrement flexible afin de réduire la résonance et le bruit et de faciliter son raccordement avec l'orifice de décharge du canal et avec l'extrémité avant bordée et contraotable 26a du sac collecteur allongé 26, poreux, qui, comme on le voit, s'étend vers l'arrière et dans le sens de déplacement de la tondeuse, ce qui le distingue des sacs simi- laires prévus dans des machines antérieures et qui sont en général encombrants et opposent une résistance à la progression vers l'avant.
L'extrémité antérieure 25a du tube de raccordement avec le sac, s'ajuste étroitement avec le contour externe de l'orifice de décharge 9m et, comme représenté, cette extrémité comporte une bride de fixation à recouvrement 25e (fig. 6) qui est solide ment fixée à un fort bossage 27 forme de façon ap propriée, par exemple par moulage, au-dessus de la partie supérieure du canal, à l'orifice de décharge de celui-ci. L'extrémité avant bordée et contractable 26a du sac peut être pourvue par exemple d'un fil de caoutchouc tendu 28 pour réaliser un raccord sûr avec un rebord annulaire en saillie 25c ménagé à l'extrémité arrière du tube 25.
L'extrémité arrière fermée du sac 26 peut être supportée et maintenue à la hauteur voulue par la portion intermédiaire de la poignée prévue pour pousser et guider la tondeuse par l'intermédiaire d'un élément élastique de support tel qu'un bras horizontal 29 pourvu d'un crochet 29a à son extrémité extérieure qui s'engage dans une boucle 26b à l'extrémité arrière supérieure de di mension réduite du sac.
La poignée X (fig. 1 et 2) est de forme allongée, est d'une construction classique et composée de deux barres latérales 30 dont les extrémités avant 30a sont de préférence articulées aux pattes d'attache ou à des éléments équivalents (non représentés) constitués par les parties supérieure et médiane du carter. On voit que l'extrémité dirigée vers l'arrière et vers le haut, de la poignée X, est fermée par un tronçon de barre 30b, et une plaque transversale rigide 31 est fixée aux côtés de la poignée sur lesquels une commande pour les gaz du moteur et éventuellement une commande d'embrayage peuvent être montées.
Le moteur M est de préférence recouvert par un capot S formé d'une matière plastique tenace, qui, outre qu'il améliore l'aspect de la tondeuse, sert à maintenir le moteur dans un état suffisamment propre et aussi à réduire son bruit.
On remarquera, en examinant le dessin, que toutes les surfaces structurelles du carter, qui est de préférence d'une seule pièce, et tous les angles, sont arrondis pour procurer une meilleure résistance et réduire la tendance du bâti à la réverbération des sons produits par le moteur et par les couteaux.
La tondeuse avec son moteur est beaucoup moins haute que toutes les machines antérieurement connues et elle présente un centre de gravité extrêmement bas, se trouvant à 12 ou 15 cm au-dessus du sol. On ob- tient cet ensemble bas de la machine et cet abaissement du.
centre de gravité grâce à la combinaison du canal inversé en développante de cercle, avec le socle du moteur disposé centralement et au-dessous de la partie supérieure du canal, cet ensemble de carac téristiques conférant à la tondeuse une plus grande stabilité sux des terrains en pente et éliminant sensi blement sa tendance à basculer au démarrage, et permettant en outre d'utiliser un arbre particulièrement court pour le moteur, ce qui réduit considérablement les risques du gauchissement de cet arbre.
La structure rigide du carter s'étend, aussi bien à l'avant qu'à l'arrière de la tondeuse, au-delà de la zone de coupe des couteaux et, en fait, cette struc- ture est à double paroi à chaque extrémité de la machine pour assurer ainsi une protection beaucoup plus efficace pour l'opérateur et les spectateurs. La double paroi arrière est particulièrement efficace pour protéger les pieds de l'opérateur dans le cas de la traction arrière du moteur si l'opérateur venait à glisser ou à tomber.
La paroi déflectrice articulée 23 dans sa position inférieure légèrement inclinée, constitue effectivement un prolongement du contour supérieur de l'orifice de décharge du canal en développante de cercle du carter, tout en empêchant sensiblement la projection dangereuse de cailloux ou d'autres corps étrangers de petites dimensions.
La révolution directionnelle des couteaux, en combinaison avec le canal inversé en développante de cercle, produit un ramassage efficace et une dé- charge très rapide de toutes les coupes, la vitesse du tourbillonnement d'air et des tiges coupées dans le canal étant suffisamment élevée pour le nettoyer ef fectivement et y empêcher des accumulations ou des incrustations intérieures. La section transversale cons tamment croissante du canal 9 se prête à un volume croissant d'air et d'herbes déchargées, pour obtenir une coupe rapide et une dispersion instantanée des coupes même lorsqu'il s'agit de tondre des gazons particulièrement fournis dans lesquels poussent des tiges relativement dures.
Le fonctionnement du patin qui glisse sans arracher le gazon et son rapport avec les couteaux sont très importants lorsque la tondeuse est déplacée sur des terrains ayant des pelouses ondulées et irrégulières. Le bord annulaire inférieur du patin 21 est normalement situé à 6 mm ou plus au-dessus du niveau du sol mais il vient en contact avec le sol lorsque la tondeuse rencontre des pentes brusques, des dénivellations ou des ondulations, ce patin glissant alors sur le sol avec l'aide de deux roues ou plus, pour maintenir néanmoins toujours le niveau des arêtes tranchantes des couteaux au-dessus du sol, en réduisant ainsi au minimum la pénétration des couteaux dans le sol.
On voit, par les fig. 2 et 4, que le canal en déve- loppante de cercle s'étend presque sur un tour complet, sur un angle qui, exprimé en degrés, dépasse 2600 et dépasse même, dans la forme d'exécution représentée, sensiblement 2900.
Il ressort de la description précédente, que la tondeuse à couteaux rotatifs décrite est de construc- tion simple, robuste, à grand rendement, ayant une plus grande capacité, une meilleure stabilité et un n plus grand débit de décharge que les tondeuses anté rieurement connues, et offrant en outre une plus grande sécurité à l'opérateur et aux spectateurs rap prochés pendant la coupe.