Brevet FR2008150A1 — publié le 19700116

La présente invention concerne une niveleuse motorisée améliorée de terrassement comportant un groupe tracteur arrière en liaison articulée avec un châssis porte-outil ainsi qu'un groupe d'entraînement de roues avant articulé sur le châssis porte-outil. 5 On connaît déjà divers types de niveleuses motorisées ou "graders" de terrassement. Dans la présente description, l'expression "niveleuse motorisée" sera utilisée d'une façon générale pour désigner de telles machines. Certaines niveleuses motorisées connues utilisent un système de direction à double articulation tan-10 dis que d'autres utilisent des roues avant motrices. Bien que ces niveleuses de types connus aient eu un certain succès, il est encore nécessaire d'améliorer leurs performances et leurs capacités. L'invention concerne une niveleuse motorisée à double articulation comportant une unité avant du type bogie, munie de roues qui sont 15 orientables et motrices. Des niveleuses selon l'invention présentent une maniabilité améliorée et une plus grande capacité de travail, en particulier lorsqu'elles sont utilisées dans des travaux en tranchée et en butte. En conséquence, l'invention a pour objet une niveleuse moto-20 risée perfectionnée comportant une direction à double articulation, un système permettant l'oscillation de l'essieu avant et des roues motrices qui peuvent être orientées, cette niveleuse motorisée est d'un coût initial relativement bas, présente un rapport puissance/poids élevé et de meilleures capacités de travail. 25 Suivant l'invention, la niveleuse motorisée de terrassement à double articulation, comprend un groupe tracteur arrière relié de façon articulée à l'extrémité arrière d'un châssis porte-outil s'étendant longitudinalement de manière à permettre un mouvement de direction par rapport au châssis autour d'un axe sensiblement 30 vertical, l'extrémité avant du châssis porte-outil étant articulée sur un groupe d'entraînement de roues avant, ladite niveleuse étant caractérisée en ce que le groupe d'entraînement de roues avant comprend un élément d'attelage monté à pivotement sur l'extrémité avant du châssis porte-outil de façon à tourner autour 55 d'un axe de direction sensiblement verticale, un ensemble d'essieu avant monté à pivotement sur 1 'élément d'attelage de manière à pouvoir exécuter un mouvement oscillant autour d'un axe longitudinal, deux fusées de roues montées à pivotement respectivement à chaque extrémité transversalement opposée de l'ensemble d'essieu, 40 chaque fusée de roue étant montée de manière à pouvoir être orien- 69 14863 'a 2008150 10 De préférence, l'ensemble d'essieu comporte un arbre d'en trée relié à la transmission et coaxial .à l'axe de direction vertical du groupe d'entraînement de roues avant. De préférence, l'élément d'attelage est monté à pivotement sur l'extrémité avant du châssis porte-outil à l'aide de pivots 15 supérieur et inférieur, le pivot inférieur comprenant un palier qui entoure l'arbre d'entrée de la transmission. De préférence également , le groupe d'entraînement de roues avant est agencé pour supporter la partie avant d'un porte-outil circulaire, supporté de façon réglable par le châssis porte-outil 20 et sur lequel est monté une lame susceptible d'exécuter un mouvement de rotation par rapport au châssis dans un plan horizontal. De préférence, il est prévu un poste de conduite sur la partie avant du groupe tracteur arrière, ce poste étant situé au-dessus de la liaison à pivot du groupe tracteur arrière avec le 25 châssis porte-outil. L'invention sera maintenant décrite en détails et illustrée ci-après à l'aide d'un exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : -Figure 1 est une vueiatérale d'une niveleuse motorisée 30 de terrassement selon l'invention; - Figure 2 est une coupe verticale du joint d'articulation avant de la niveleuse; .-- Figure 3 est une vue en plan de la niveleuse représentée sur la figure 1 ; 35 - Figure 4 est une vue de face à,échelle grossie de la ni veleuse, dont des parties sont représentées en coupe. En référence aux dessins et en particulier à la figure 1, une niveleuse 11 motorisée. cPimprend trois composants principaux, à savoir un groupe tracteur arrière 12, un châssis porte-outil 13 40 s'étendant longitudinalement et un groupe d'entraînement de roues 69 14863 3 2008150 . avant, désigné dans son ensemble par la référence 14. Le groupe tracteur arrière 12 est un ensemble à deux roues qui peut former le groupe d'entraînement d'autres véhicules industriels, comme par exemple une tracto-pelle articulée. Comme le montre la figure 5 ce groupé tracteur 12 comporte un moteur à combustion interne 15 transmettant de l'énergie aux roues arrière 140 par l'intermédiaire d'une transmission 16 à changement de vitesses. Le groupe tracteur arrière 12 comprend également un poste de conduite 17 où sont situées les commandes de direction, qui se présentent 10 sous forme d'un volant 18. Le châssis porte-outil 13 orienté longitudinalement est articulé par son extrémité arrière sur l'avant du groupe tracteur arrière à l'aide de deux pivots , 21, 22 situés sur la m^ne verticale à une certaine distance l'une de 1'autre. 15 Comme le montre la figure 3* le châssis porte-outil 13 et le groupe tracteur arrière 12 peuvent tourner l'un par rapport à l'autre autour de l'axe vertical d'articulation 23 sous l'impulsion de deux vérins hydrauliques 24, 26 à double effet dont les extrémités de cylindres sont articulées sur le groupe tracteur ar-20 rière 12 tandis que leurs tiges de pistons sont articulées sur le châssis porte-outil 13- Le groupe d'entraînement avant comprend un élément d'attelage 31 monté à pivotement sur l'extrémité avant du châssis porte» outil 13 par des pivots supérieur et inférieur comprenant un tou-25 rillon supérieur 32 et un palier anti-friction inférieur 34. Comme le montrent les figures 2 et 4, le groupe d'entraînement de roues avant comprend' un ensemble d'essieu 36 qui est relié à pivotement à l'élément d'attelage 31 à l'aide d'un berceau 35 comportant des plaques avant 44 et arrière 45 articulées sur 30 l'élément d'attelage' 31 suivant un axe longitudinal 37 par deux pivots 38 et 39 alignés. Cette disposition permet une Oscillation de l'ensemble d'essieu 36 autour de l'axe 37 dans les limites définies par des butées 86 et 87 prévues sur le berceau 35 et des butées 88 et 89 prévues sur le plateau 90 de l'élément d'attelage .55 51. Des tôles verticales d'extrémité 92 et 93 du berceau 35 sont interposées entre la partie centrale 94 du carter d'essieu et des prolongements 57.» 58 de ce carter, les dits organes étant maintenus assemblés par des organes de fixation appropriés, tels que 40 des vis à chapeaux, non représentées. 69 14863 ' * 2008150 Dans le groupe d'entraînement de roues avant , un arbre d'entrée 41 de l'ensemble d'essieu.36,est accouplé à un arbre de sortie 42 de la transmission 16 à.changement de-vitesses par une ligne- de transmission comprenant une série d'arbres reliés par 5 des joints universels et désignés dans leur .ensemble par 43, ces arbres traversant la cavité intérieure du châssis porte-outil 13. L'axe de l'arbre d'entrée 41 est aligné avec l'axe vertical d'articulation ou de direction 46. Le palier inférieur 34 entoure l'arbre d'entrée 41. 10 Le groupe d'entraînement 14 de roues ayant est dirigé par rapport au châssis porte-outil 13 par rotation.autour de l'axe 46 par deux vérins hydrauliques 47 et 48 à double effet dont les extrémités de cylindres sont articulées sur le châssis porte-outil tandis que leurs tiges de pistons sont articulées sur l'élément 15 d'attelage 31• Deux fusées de roues 53* 54 sont montées à pivotement sur des prolongements 57* 58 du carter de l'ensemble d'essieu avant 36 de façon à permettre un mouvement d'inclinaison des roues avant autour des axes longitudinaux 61 et 62. Les roues avant 51 et 52 20 sont montées à rotation respectivement sur les fusées 53 et 54 et elles sont accouplées à l'arbre d'entrée 41 de l'ensemble d'essieu avant 36 par l'intermédiaire d'un différentiel 56. Comme l'indique la figure 4, le mécanisme d'entraînement de la roue avant 52 comprend un arbre 96 et un train d'engrenages 25. épicycloldaux 97- Le mécanisme d'entraînement de la roue avant 51 est similaire.. Une biellette 63 est articulée à ses extrémités opposées sur les fusées de roues 53 et 54 par des broches 59 et 6.0 et l'inclinaison latérale des roues.51 et 52 autour des axes 61 et 62 est assurée par des dispositifs d'entraînement se pré-30 sentant sous forme des vérins hydrauliques 64 et 66. Les vérins 64 et 66 sont articulés par leurs cylindres sur des entretoises 67 et 68 du berceau 35 tandis que leurs.tiges de pistons sont articulées sur les pivots.59 et 60. Le châssis porte-outil 13 comporte un élément de traction 35 se présentant sous., forme d'une pièce alvéolaire 71 située à pro-■ xi-mi té. de son extrémité avant et à laquelle est reliée une partie d'attelage complémentaire se présentant sous forme d'un élément à rotule 72 faisant partie d'un ensemble annulaire réglable 73.Une partie du.palier inférieur 34 du groupe d'entraînement de roues 40 avant est agencée pour supporter, comme indiqué sur la figure 2, 69 14863 5 2008150 une partie avant d'un porte-outil monté sur le châssis 13. La lame 74 de travail de sol de la niveleuse est montée sur l'ensemble annulaire 73 d'une manière classique d'une façon à pouvoir tourner autour d'un axe vertical sous l'impulsion d'un mécanisme d'en-5 traînement hydraulique 76. La lame 74 et l'ensemble 73 sont réglés en position verticale à l'aide de deux vérins hydrauliques 81 et 82 à double effet dont les cylindres sont articulés sur le châssis porte-outil 13 tandis que leurs tiges de pistons sont articulées en des points latéralement espacés de l'ensemble de rotation 73. 10 Comme l'indique la figure 3, la niveleuse motorisée à double articulation selon l'invention peut être dirigée de manière à prendre, par mouvement des articulations, la position représentée en traits mixtes en 91. Cette position du châssis porte-outil et du groupe d'entraînement de la roue avant de la niveleuse est 15 particulièrement intéressante pour travailler dans des tranchées ou bien sur des butées ou des parties pentues . Par exemple,pour nettoyer des tranchées ou des fossés, le groupe tracteur arrière peut rester sur la banquette de la route tandis que les roues avant se déplacent dans le fossé ou bien, lors du terrassement 20 d'une pente, les roues avant peuvent se déplacer sur la partie pentue tandis que les roues arrière se déplacent sur la base de cette partie pentue. Lors d'un travail sur une bande de grande longueur, les roues arrière peuvent être décalées par rapport aux roues avant de façon à obtenir une bonne position de lame et sans 25 que des déblais soient déchargés à côté des roues arrière motrices. On a également trouvé que l'amélioration de la maniabilité de la niveleuse selon l'invention permet d'exécuter plus efficace-menues opérations de nivelage en pente avec un degré supérieur de sécurité, en particulier sur terrain montagneux. Le groupe d'en-30 traînement n'a pas besoin de se déplacer à proximité étroite du bord de la route pendant de telles opérations de nivelage. L'amélioration de maniabilité des niveleuses selon l'invention permet de leur conférer une plus grande souplesse dans une diversité d'applications de terrassement et de nivellement.La 35 niveleuse articulée selon l'invention permet d'exécuter des travaux de finition de meilleure qualité dans des chantiers "de drainage, de routes,de bâtiments et d'autreé structures-où'la maniabilité constitue un facteur important de productivités'On'a trouvé qu'on pouvait utiliser un rapport supérieur puissance/poids uni-40 taire dans une niveleuse selon l'invention, en augmentant ainsi 69 14863 2008150 sa capacité de travail» Egalement, on a trouvé qu'on pouvait améliorer les performances sans utilisation de roues arrière tandem, bien qu'on puisse utiliser de tels types de roues le cas échéant. En outre, en plaçant le poste de conduite 17 à l'avant du groupe tracteur 12 et au-dessus de l'axe vertical de pivotement 23, le conducteur est non seulement placé à l'endroit où 11 a une bonne vision de la lame de travail 7^ mais il se.rend également parfaitement compte de l'orientation du groupe tracteur 12 par rapport au châssis porte-outil 13. 69 14863 7 2008150 REVEND I CA T I 0 N S ' 1 - Niveleuse motorisée de terrassement à double articulation comprenant un groupe tracteur arrière relié de façon articulée à l'extrémité arrière d'un châssis porte-outil s'étendant longitudi- 5 nalement de manière à permettre un mouvement de direction par rapport au châssis autour d'un axe sensiblement vertical, l'extrémité avant du châssis porte-outil étant articulée sur un groupe d'entraînement de roues avant, ladite niveleuse étant caractérisée en ce que le groupe 14 d'entraînement de roues avant comprend un élé-10 ment d'attelage 31 monté à pivotement sur l'extrémité avant du châssis porte-outil 13 de façon à tourner autour d'un axe 46 de direction sensiblement verticale, un ensemble 36 d'essieu avant monté à pivotement sur l'élément d'attelage 31 de manière à pouvoir exécuter un mouvement oscillant autour d'un axe longitudinal 37, •J5 deux fusées de roues 53 et 54 reliées à pivotement respectivement à chaque extrémité transversalement opposée de l'ensemble d'essieu 36, chaque fusée de roue étant montée de manière à pouvoir être orientée latéralement autour d'un axe d'inclinaison longitudinal 61, 62, une roue motrice 51*52 montée à rotation sur chaque fusée, 20 un dispositif 64, 66 de réglage de fusée de roue manoeuvrable de façon à régler chaque fusée par rapport à l'ensemble d'essieu 36 en le faisant tourner autour de l'axe d'inclinaison respectif, une transmission 41, 42, 43 assurant l'entraînement des roues avant a partir du groupe 12 traetéur arrière et un mécanisme de direction 25 47, 48 pour diriger sélectivement le groupe 14 d'entraînement de roues avant par rapport au châssis porte-outil 13 et au groupe tracteur arrière 12. 2 - Niveleuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble d'essieu 36 comporte un arbre d'entrée 41 relié à 30 la ligne de transmission et aligné avec l'axe vertical"de direction 46 du groupe d'entraînement de roues avant. 3 - Niveleuse selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'élément d'attelage 31 est monté à pivotement sur l'extrémité avant du châssis porte-outil 13 par despLvots supérieur 32 et in- 35 férieur 34, le pivot inférieur 34 comprenant un palier qui entoure l'arbre d'entrée de la transmission. 4 - Niveleuse selon l'une des revendications 1 à 3* caractérisée en ce que le groupe d'entraînement 14 de roue avant est agencé pour supporter une partie avant d'un ensemble annulaire 73 por- 40 tant l'outil ■ et supporté de façon réglable par le châssis porte- 69 14863 2008150 outil 13, cet ensemble supportant une lame 74 de manière qu'elle puisse tourner par rapport au châssis dans un plan horizontal. 5 - Niveleuse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un poste de conducteur est placé sur la partie avant 5 du groupe tracteur arrière 12 de façon à être situé au-dessus de la liàison 22 à pivotement entre le groupe tracteur arrière 12 et le châssis porte-outil 13.