FR2722056A1 - Ride=on lawn mower with transfer tube - Google Patents
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Abstract
Description
TONDEUSE A GAZON COMPORTANT DES MOYENS DE TRANSFERT
DE L'HERBE COUPEZ
La présente invention concerne un perfectionnement apporté aux tondeuses à gazon constituées d'un véhicule de type "tracteur ou tondeuse autoportée" sur lequel est monté un ensemble qui non seulement permet d'assurer la coupe de l'herbe, mais également son ramassage et son stockage en vue de son élimination.LAWN MOWER COMPRISING TRANSFER MEANS
GRASS CUT
The present invention relates to an improvement made to lawn mowers consisting of a vehicle of the "tractor or riding mower" type on which is mounted an assembly which not only makes it possible to ensure the cutting of the grass, but also its collection and its storage for disposal.
Dans de telles tondeuses, les lames de coupe sont disposées à l'intérieur d'un carter fixé en général sous le châssis du véhicule (ou en avant de ce dernier), et qui peut être associé à des moyens permettant de l'éloigner du sol pour faciliter les déplacements du véhicule en dehors des phases de coupe proprement dites, par exemple lorsqu'on souhaite le déplacer d'un site à un autre. L'herbe coupée est éjectée latéralement, soit sur le côté soit vers l'arrière du véhicule, pour être transférée au moyen d'un conduit de raccordement à une enceinte de stockage portée par ledit véhicule. In such mowers, the cutting blades are arranged inside a casing generally fixed under the chassis of the vehicle (or in front of the latter), and which can be associated with means making it possible to move it away from the ground to facilitate movement of the vehicle outside of the actual cutting phases, for example when it is desired to move it from one site to another. The cut grass is ejected laterally, either on the side or towards the rear of the vehicle, to be transferred by means of a connection conduit to a storage enclosure carried by said vehicle.
Pour réaliser le transfert de l'herbe coupée depuis les organes de coupe proprement dits jusqu'à l'enceinte de stockage, on utilise très souvent une turbine qui peut être soit directement associée à l'ensemble de coupe, soit être dissociée de cette dernière. To carry out the transfer of the cut grass from the cutting members proper to the storage enclosure, a turbine is very often used which can either be directly associated with the cutting assembly, or be dissociated from the latter. .
L'utilisation d'une turbine centrifuge pour assurer le transport de l'herbe coupée à l'intérieur de l'enceinte de stockage est très efficace, mais présente un inconvénient majeur qui est celui de la nuisance sonore qui peut s'élever à plus de 100 dBA, alors que le seuil maximal de tolérance est en général de l'ordre de 100 dBA. The use of a centrifugal turbine to transport the cut grass inside the storage enclosure is very effective, but has a major drawback which is that of noise pollution which can amount to more of 100 dBA, while the maximum tolerance threshold is generally of the order of 100 dBA.
Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, une solution simple, qui permet de résoudre ce problème de nuisance sonore tout en permettant d'assurer le transfert de l'herbe coupée à l'intérieur de l'enceinte de stockage portée par le véhicule, de manière aussi efficace qu'une turbine centrifuge. However, we have found, and this is what is the subject of the present invention, a simple solution which makes it possible to solve this problem of noise pollution while making it possible to ensure the transfer of the grass cut inside. of the storage enclosure carried by the vehicle, as efficiently as a centrifugal turbine.
Par ailleurs, la solution conforme à l'invention peut être adaptée aussi bien sur des tondeuses dans lesquelles l'éjection de l'herbe par l'organe de coupe est réalisée vers l'arrière dans l'axe en dessous du véhicule, que sur des tondeuses dans lesquelles l'éjection de l'herbe est réalisée latéralement, configuration qui sera celle adoptée dans la suite de la description. Furthermore, the solution according to the invention can be adapted both on mowers in which the ejection of the grass by the cutting member is carried out rearward in the axis below the vehicle, as on mowers in which the grass is ejected laterally, a configuration which will be that adopted in the following description.
D'une manière générale, l'invention concerne donc un perfectionnement apporté aux tondeuses à gazon du type "tracteur ou tondeuse autoportée", et dans lesquelles la tête de coupe proprement dite, déplaçable a proximité de la surface du sol, fixée sous le châssis du véhicule ou en avant de ce dernier, éjecte l'herbe coupée à l'intérieur d'un ensemble de transfert dont la sortie débouche dans une enceinte de stockage portée par le véhicule. In general, the invention therefore relates to an improvement made to lawn mowers of the "tractor or ride-on mower" type, and in which the cutting head proper, movable near the ground surface, fixed under the chassis from the vehicle or in front of the latter, ejects the cut grass inside a transfer assembly, the outlet of which opens into a storage enclosure carried by the vehicle.
Selon l'invention, le transfert de l'herbe depuis la tête de coupe jusqu'à l'enceinte de stockage, est obtenu au moyen d'un ensemble comprenant
- une goulotte ou raccord d'alimentation qui réceptionne l'herbe éjectée latéralement par les organes de coupe et la transfère à l'intérieur d'un élément assurant son cheminement jusqu'à l'enceinte de stockage;
- l'élément assurant le cheminement de l'herbe depuis la sortie du raccord d'alimentation jusqu'à l'enceinte de stockage, est constitué par un tube à l'intérieur duquel est monté coaxialement un ensemble rotatif assurant une poussée mécanique sur l'herbe coupée sur toute la'longueur dudit tube. According to the invention, the transfer of the grass from the cutting head to the storage enclosure is obtained by means of an assembly comprising
- a chute or feed connection which receives the grass ejected laterally by the cutting members and transfers it inside an element ensuring its path to the storage enclosure;
- the element ensuring the passage of the grass from the outlet of the supply connection to the storage enclosure, consists of a tube inside which is coaxially mounted a rotary assembly ensuring a mechanical thrust on the 'grass cut over the entire length of said tube.
Selon une forme préférentielle de réalisation, la tondeuse selon l'invention se caractérise en ce que
- l'élément permettant d'exercer une poussée continue sur l'herbe sur toute la longueur du tube de transfert, est constitué par une vis d'Archimède
- le diamètre du tube à l'intérieur duquel est disposée la vis d'Archimède, est supérieur au diamètre de l'enveloppe cylindrique de ladite vis et présente un état de surface tel qu'il tend à annuler toute composante de vitesse perpendiculaire à l'axe du tube sur les brins d'herbe lors de leur cheminement à l'intérieur dudit tube de transfert;
- un échappement d'air est prévu au niveau de la zone d'introduction de l'herbe coupée à l'intérieur du tube de transfert et;
- la zone d'entrée de l'herbe à l'intérieur du tube de transfert a des dimensions inférieures au pas de l'hélice de la vis d'Archimède.According to a preferred embodiment, the mower according to the invention is characterized in that
- the element allowing to exert a continuous push on the grass over the entire length of the transfer tube, is constituted by an Archimedes screw
the diameter of the tube inside which the Archimedes' screw is placed, is greater than the diameter of the cylindrical envelope of said screw and has a surface condition such that it tends to cancel any speed component perpendicular to l axis of the tube on the blades of grass as they travel inside said transfer tube;
- an air exhaust is provided at the level of the introduction of the cut grass inside the transfer tube and;
- the grass entry zone inside the transfer tube has dimensions smaller than the pitch of the propeller of the Archimedes screw.
Différents types de moyens peuvent être envisagés pour tendre à annuler toute vitesse normale à l'axe de la vis sur les brins d'herbe lors de leur cheminement à l'intérieur du tube de transfert. Different types of means can be envisaged to tend to cancel any speed normal to the axis of the screw on the blades of grass as they travel inside the transfer tube.
Un tel résultat peut être obtenu par exemple en ayant une surface interne du tube de transfert rugueuse, mais de préférence elle comportera des éléments, fixes ou mobiles, formant obstacle aux brins d'herbes, par exemple en réalisant le tube de telle sorte que sa surface interne présente des cannelures qui peuvent être soit radiales (en anneau ou en spirale), soit axiales. Ces éléments formant obstacle s'étendent sur la longueur du tube de transfert jusqu'au niveau de déversement de l'herbe à l'intérieur de l'enceinte de stockage. Such a result can be obtained for example by having an internal surface of the rough transfer tube, but preferably it will include elements, fixed or mobile, forming an obstacle to the blades of grass, for example by making the tube so that its internal surface has grooves which can be either radial (ring or spiral) or axial. These obstacle elements extend over the length of the transfer tube up to the level of discharge of the grass inside the storage enclosure.
Enfin, la liaison de l'extrémité de sortie du tube de transfert avec la benne de stockage, est réalisée de manière à pouvoir avoir un déplacement angulaire dudit tube de transfert, permettant de suivre les déplacements verticaux que peut recevoir la tête de coupe. Finally, the connection of the outlet end of the transfer tube with the storage bucket is carried out so as to be able to have an angular displacement of said transfer tube, making it possible to follow the vertical movements that the cutting head can receive.
La vis permettant d'assurer le déplacement de l'herbe coupée, peut être soit de pas constant sur toute sa longueur, soit de pas variable, de manière continue ou par zones, de longueur égale ou non, permettant alors d'avoir également un compactage de l'herbe coupée. De plus, un pas important dans la zone d'entrée facilite l'admission de l'herbe à l'intérieur du tube de transfert. The screw making it possible to ensure the displacement of the cut grass, can be either of constant pitch over its entire length, or of variable pitch, continuously or by zones, of equal length or not, then allowing also to have a compaction of cut grass. In addition, a large step in the entry area facilitates the admission of the grass inside the transfer tube.
La vis d'Archimède utilisée sur la tondeuse conforme à l'invention est de préférence réalisée sous la forme d'une surface hélicoïdale pouvant être un hélicoïde non développable, un hélicoïde développable ou une surface de vis à filet triangulaire ou carré. Cette vis doit être réalisée dans un matériau qui résiste aux impacts et à l'abrasion. Avantageusement, elle sera réalisée par moulage d'un matériau synthétique, notamment d'un élastomère polyuréthanne. The Archimedes screw used on the mower in accordance with the invention is preferably produced in the form of a helical surface which can be a non-developable helicoid, a developable helicoid or a surface of a triangular or square thread screw. This screw must be made of a material that resists impact and abrasion. Advantageously, it will be produced by molding a synthetic material, in particular a polyurethane elastomer.
L'entraînement en rotation de la vis de transfert peut être obtenu soit par l'intermédiaire d'un moteur indépendant, soit par une transmission appropriée avec un élément moteur du tracteur. Cet entraînement est réalisé par l'une des extrémités de la vis, la vitesse de cette dernière étant réduite dans un rapport de l'ordre de 1 à 10 par rapport à la vitesse de rotation des lames de la tondeuse. The rotary drive of the transfer screw can be obtained either by means of an independent motor or by an appropriate transmission with an engine element of the tractor. This drive is carried out by one of the ends of the screw, the speed of the latter being reduced in a ratio of the order of 1 to 10 relative to the speed of rotation of the blades of the mower.
L'invention et les avantages qu'elle apporte sera mieux comprise grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif, et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels
- les figures 1 et 2 sont des vues schématiques en perspective d'une tondeuse à gazon réalisée conformément à l'invention;
- les figures 3, 4 et 5 sont des vues de détail montrant respectivement l'entrée du raccord d'alimentation qui réceptionne l'herbe éjectée latéralement par les organes de coupe (figure 3), la zone d'admission de l'herbe à l'intérieur de l'élément qui assure son cheminement (figure 4), et un ensemble rotatif en forme de vis d'Archimède permettant d'assurer une poussée mécanique sur l'herbe coupée pour la transférer à l'intérieur d'un bac de stockage (figure 5).The invention and the advantages which it brings will be better understood thanks to the embodiment given below by way of indication but not limitation, and which is illustrated by the attached diagrams in which
- Figures 1 and 2 are schematic perspective views of a lawn mower produced according to the invention;
- Figures 3, 4 and 5 are detail views respectively showing the inlet of the supply connector which receives the grass ejected laterally by the cutting members (Figure 3), the intake area of the grass to the interior of the element which ensures its path (figure 4), and a rotary assembly in the form of an Archimedes screw making it possible to ensure a mechanical thrust on the cut grass to transfer it inside a tank storage (Figure 5).
En se reportant aux schémas annexés, la tondeuse à gazon conforme à l'invention, désignée par la référence générale (1), est donc du type tracteur ou tondeuse autoportée et comporte une tête de coupe, désignée par la référence générale (2), déplaçable à proximité de la surface du sol, et qui est fixée sous le châssis du véhicule (1). Les organes de coupe (3), schématisés uniquement à la figure 3, sont entourés par un carter (4), l'herbe coupée étant éjectée latéralement à l'intérieur d'un ensemble de transfert, désigné par la référence générale (5), dont la sortie débouche dans une enceinte de stockage (16) portée par le véhicule (1). Referring to the appended diagrams, the lawn mower according to the invention, designated by the general reference (1), is therefore of the tractor or ride-on mower type and comprises a cutting head, designated by the general reference (2), movable close to the ground surface, and which is fixed under the vehicle chassis (1). The cutting members (3), shown only in FIG. 3, are surrounded by a casing (4), the cut grass being ejected laterally inside a transfer assembly, designated by the general reference (5) , the outlet of which opens into a storage enclosure (16) carried by the vehicle (1).
Conformément à l'invention, l'ensemble de transfert (5) est constitué essentiellement par une goulotte ou raccord d'alimentation (6) qui réceptionne l'herbe éjectée latéralement par les organes de coupe (3), et dont la sortie (7) débouche dans un élément permettant d'assurer le cheminement de l'herbe jusqu'à l'enceinte de stockage (16), ledit élément étant constitué essentiellement par un tube (8) à l'intérieur duquel est monté coaxialement un ensemble rotatif (9) assurant une poussée mécanique sur l'herbe coupée, et ce sur toute la longueur dudit tube (8). According to the invention, the transfer assembly (5) consists essentially of a chute or supply connection (6) which receives the grass ejected laterally by the cutting members (3), and whose outlet (7 ) opens into an element making it possible to ensure the passage of the grass up to the storage enclosure (16), said element consisting essentially of a tube (8) inside which is coaxially mounted a rotary assembly ( 9) providing mechanical thrust on the cut grass, and this over the entire length of said tube (8).
Dans la forme de réalisation préférentielle illustrée dans les schémas annexés, l'élément rotatif (9) qui permet d'exercer une poussée continue sur l'herbe sur toute la longueur du tube de transfert (8), est constitué par une vis d'Archimède se présentant sous la forme d'une surface hélicoïdale. In the preferred embodiment illustrated in the attached diagrams, the rotary element (9) which makes it possible to exert a continuous thrust on the grass over the entire length of the transfer tube (8), consists of a screw Archimedes in the form of a helical surface.
Conformément à l'invention, contrairement aux ensembles de type "vis d'Archimède", qui permettent d'assurer le déplacement de matériaux pateux ou pulvérulents, le bord périphérique (10) de l'hélice ne tangente pas avec la surface interne (11) du tube (8) qui l'entoure, mais est au contraire espacé de cette dernière. A titre indicatif, un espacement de l'ordre de 15 à 20 mm entre le bord (10) de l'hélice et la surface interne (11) du tube convient. According to the invention, unlike the "Archimedes screw" type assemblies, which allow the movement of pasty or powdery materials, the peripheral edge (10) of the propeller does not tangent with the internal surface (11 ) of the tube (8) which surrounds it, but is on the contrary spaced from the latter. As an indication, a spacing of the order of 15 to 20 mm between the edge (10) of the propeller and the internal surface (11) of the tube is suitable.
Il a par ailleurs été déterminé, afin d'éviter tout phénomène de bourrage et de colmatage, qu'il était nécessaire que la surface interne (11) du tube (8) ait une structure telle qu'elle tende à annuler toute composante de vitesse perpendiculaire à l'axe du tube sur les brins d'herbe lors de leur cheminement à l'intérieur du tube de transfert (8). It was moreover determined, in order to avoid any phenomenon of jamming and clogging, that it was necessary for the internal surface (11) of the tube (8) to have a structure such that it tends to cancel any speed component. perpendicular to the axis of the tube on the blades of grass as they travel inside the transfer tube (8).
Pour ce faire, le tube (8) peut soit être traité pour le rendre rugueux mais, de préférence, il comportera des éléments fixes ou mobiles formant obstacle et constitués, par exemple, par des cannelures qui peuvent être radiales comme illustré à la figure 4, ou axiales comme illustré à la figure 5. To do this, the tube (8) can either be treated to make it rough but, preferably, it will have fixed or mobile elements forming an obstacle and constituted, for example, by grooves which can be radial as illustrated in FIG. 4 , or axial as illustrated in Figure 5.
Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 5, les cannelures axiales (14) sont, par exemple, constituées par des barrettes de section rectangulaire dont l'épaisseur est au plus égale à l'espacement entre le bord de l'hélice (10) et la paroi interne (11) du tube (8). Ces cannelures (14) s étendent sur toute la longueur du tube et doivent s'arrêter au niveau de la zone de déversement de l'herbe à l'intérieur de l'enceinte de stockage (16). Si le tube débouche à l'intérieur de cette zone, les cannelures peuvent donc s'étendre jusqu à l'extrémité du tube. Dans l'hypothèse où le déversement à l'intérieur de l'enceinte se ferait au travers d'une fenêtre réalisée sur la périphérie, de telles cannelures doivent donc s arrêter au niveau de cette fenêtre pour que le déversement puisse s'effectuer dans l'enceinte. In the embodiment illustrated in FIG. 5, the axial splines (14) are, for example, constituted by bars of rectangular section whose thickness is at most equal to the spacing between the edge of the propeller ( 10) and the internal wall (11) of the tube (8). These grooves (14) extend over the entire length of the tube and must stop at the level of the grass discharge area inside the storage enclosure (16). If the tube opens into this zone, the grooves can therefore extend to the end of the tube. In the event that the spillage inside the enclosure takes place through a window made on the periphery, such splines must therefore stop at this window so that the spill can take place in the 'pregnant.
Si le tube (8) peut être constitué par un tube rigide, il peut être envisagé d'utiliser un tube (8) cannelé pouvant présenter une certaine souplesse et qui est maintenu tendu pour éviter sa déformation. If the tube (8) can be constituted by a rigid tube, it can be envisaged to use a grooved tube (8) which can have a certain flexibility and which is kept taut to avoid its deformation.
Enfin, conformément à l'invention, pour éviter tout bourrage, il est nécessaire d'une part, de prévoir un échappement d'air (12) au niveau de la zone d'introduction de l'herbe coupée à l'intérieur du tube de transfert (8), et d'autre part, d'avoir une zone d'entrée (13), raccordée à la sortie (7) du raccord d'alimentation (6) ayant des dimensions inférieures au pas de l'hélice de la vis (9). L'échappement de l'air au niveau de la zone d'introduction peut être réalisé soit par la périphérie du tube comme illustré à la figure 1, mais il pourrait être envisagé de réaliser un tel échappement par le coeur de la vis. Finally, in accordance with the invention, to avoid any blockage, it is necessary, on the one hand, to provide an air exhaust (12) at the level of the area for introducing the cut grass inside the tube. transfer (8), and secondly, to have an inlet area (13), connected to the outlet (7) of the supply fitting (6) having dimensions smaller than the pitch of the propeller the screw (9). The exhaust of the air at the level of the introduction zone can be produced either by the periphery of the tube as illustrated in FIG. 1, but it could be envisaged to produce such an exhaust by the heart of the screw.
A titre d'exemple concret mais non limitatif, avec une tondeuse à gazon ayant une puissance de 16 chevaux et se déplaçant à une vitesse de 5 km/h, la vitesse des lames de coupe étant de l'ordre de 2800 tours/minute, il a été possible d'assurer un débit d'herbe coupée d'environ deux litres par seconde (soit 0,7 kg/s) en utilisant un ensemble de transfert conforme à l'invention ayant les caractéristiques suivantes
- vis sans fin : diamètre externe 150 mm - diamètre de l'axe 42 mm
- pas de l'hélice : 250 mm
- longueur : 1,60 m
- dimension de la fenêtre d'admission : hauteur 250 mm (égale au
pas de la vis)
largeur:150 mm
- vitesse de rotation : 250 t/min
- tube (8) entourant la vis : diamètre interne 172 mm ; ce tube est
équipé de trois barrettes sur sa longueur ayant une largeur de
20 mm et une épaisseur de 10 mm.By way of a concrete, but non-limiting example, with a lawn mower having a power of 16 horses and moving at a speed of 5 km / h, the speed of the cutting blades being of the order of 2800 revolutions / minute, it was possible to ensure a cut grass flow of about two liters per second (i.e. 0.7 kg / s) using a transfer assembly according to the invention having the following characteristics
- worm screw: external diameter 150 mm - axis diameter 42 mm
- propeller pitch: 250 mm
- length: 1.60 m
- dimension of the intake window: height 250 mm (equal to
screw)
width: 150 mm
- rotation speed: 250 rpm
- tube (8) surrounding the screw: internal diameter 172 mm; this tube is
equipped with three bars along its length having a width of
20 mm and a thickness of 10 mm.
Par rapport à une tondeuse à gazon équivalente, dans laquelle le transfert de l'air se fait au moyen d'une turbine, et dont la puissance sonore en fonctionnement est de plus de 100 dBA, une tondeuse équipée d'un ensemble de transfert et prélèvement de l'herbe coupée conforme à l'invention permet d'abaisser sa puissance sonore à un niveau correspondant sensiblement à celui du tracteur seul. Compared to an equivalent lawn mower, in which the air is transferred by means of a turbine, and whose operating sound power is more than 100 dBA, a mower equipped with a transfer assembly and removing the cut grass in accordance with the invention makes it possible to lower its sound power to a level corresponding substantially to that of the tractor alone.
Un tel abaissement de la puissance sonore est également facilité par le fait que la puissance nécessaire pour entraîner l'élément (vis) assurant le prélèvement de l'herbe est très faible (de l'ordre de 1,4 kilowatts), ce qui permet pour une vitesse de déplacement déterminée du tracteur, d'avoir un régime moteur nettement inférieur aux tondeuses dans lesquelles une grande partie de la puissance du moteur est absorbée par l'entraînement de la turbine. Such a reduction in sound power is also facilitated by the fact that the power required to drive the element (screw) ensuring the removal of the grass is very low (of the order of 1.4 kilowatts), which allows for a determined speed of movement of the tractor, to have an engine speed clearly lower than mowers in which a large part of the power of the engine is absorbed by the drive of the turbine.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples donnés précédemment, mais elle en couvre également toutes les variantes. Of course, the invention is not limited to the examples given above, but it also covers all the variants thereof.
Ainsi, si dans la description, l'invention a été décrite pour un ensemble de transfert comportant un tube généré, il pourrait être envisagé d'avoir un tube conique et une vis d'Archimède à enveloppe conique. Thus, if in the description, the invention has been described for a transfer assembly comprising a generated tube, it could be envisaged to have a conical tube and an Archimedes screw with a conical envelope.
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2722056B1 (en) | 1996-09-20 |
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