Brevet FR2130135A1 — publié le 19721103

t "72 08044 j 2130135 La présente invention a pour objet des perfectionnements ap-; 'portés aux colonnes télescopiques utilisées da^is les excavatrices peur fondations et elle concerne plus particulièrement lescolonnes télescopiques de commande de bennes ou de songes utilisées dans 5 la construction de fondations et transportées/ par des moyens automobiles. ' • , j On connaît déjà des colonnes télescopiqiàespour cet usage. Elles se composent de deux, ou trois, ou plus de tfcois, éléments, dont seul l'élément le plus intérieur est commandé. tO Dans ce type de colonne télescopique l4 mouvement de descente et/ou de remontée n'est imprimé qu'à la seu^Le colonne intérieure qui pendant la nhase de descente entraîne avec elle toutes les autres colonnes jusqu'à ce qu'elle soient parvenues à fin de course. I 15 Dans là phase de remontée, la colonne' la plus intérieure remonte seule jusqu'à ce que celle qui se trouve juste à l'extérieur de celle-ci bute sur les butées de remontre,après quoi.ces deux colonnes poursuivent le mouvement de remontée ensemble. Ce mode de travail présente les inconvénients suivants s il 20 nécessite des amortisseurs dans les butées de remontées ; les moyens de levage reçoivent une demande de puissance discontinue et la régulation de l'effort est donc difficile ; le guidage est réduit au minimum dès le moment où pendant la phase de descente, la colonne la plus extérieure parvient à fin de! course ; la construction 25 est complexe i il est nécessaire d'utiliser un nombre considérable de colonnes ou tiges élémentaires pour obtenir line colonne télésco-pique robuste et pour atteindre une profondeur avantageuse î par exemple, pour atteindre une profondeur de 30 m, la colonne télescopique doit comporter trois colonnes/ élémentaires, plus le man-30 chon de guidage, finalement, l'unique force qui agit sur la benne dans le segment final est constituée/par le propre poids de cette benne et celui de la dernière colonni Comparativement aux dispositifs/ déjà connus, les perfectionnements suivant l'invention permettent d'éliminer les amortisseurs 35 et de simplifier la construction dek colonnes, de faire varier progressivement d'une façon voulue /et constante aussi bien l'effort applicable à la benne que la vitesse d'impact de la benne, de maintenir constamment le guidage dès colonnes à une valeur optimale, qui ne diminue légèrement que dans/ la position d'extension totale, 40 finalement, d'atteindre la même profondeur avec un plus petit nom— 72 08044-1 , 2 . .. 2130135 bre de tiges ou Colonnes élémentaires, par exemple, deux tiges suffisent pour latteindre une -profondeur de:30 m. Il est dlpnc clair que -lés perfectionnements suivant l'invention apportent une amélioration considérable à l'état de la techni-5 ■ - que. • \ - ' ■ • ■ • Les perfectionnements suiyant l'invention :sont obtenus, en utilisant des moyens de commande placés sur un manchon de guidage orientable, et \des tiges ou colonnes guidées autocommandées, dont certaines portent des poulies mobiles. 10 Plus précisément, et par exemple dans le cas de l'utilisation de deux tiges, lia colonne télescopique suivant l'invention comprend un groupe de conunande qui, dans le cas.considéré, peut être un treuil à tambour à deux enroulements disposés en sens opposés et monté fixe sur un manchon de guidage. Au lieu.d'un treuil l'organe Î5 de commande peut\ être constitué par un vérin à double effet ou deux vérins à simple effet» Les deux extrémités des câbles sont fixées aux extrémités de "la tige ou colonne élémentaire" la plus extérieure. \ De cette façom lorsqu'on détend un câble, l'autre s'enroule, 20 et inversement, etl, de cette façon, -la tige qui coulisse dans le manchon de guidage! peut se déplacer à' volonté dans ce manchon, sous la-seule actiran du treuil. ; il est évident qu'il serait suffisant d'utiliser un câble relié à la base de la tige pour.commander le mouvement de\ cette dernière, mais, de cette façon, on ne 25 pourrait disposer qwe de la force due au poids, 'et de .la vitesse maximale que ce poicïs est en mesure d'imprimer, tandis que, en utilisant les deux cables, on a la possibilité de commander et de maintenir positivement la tige. : Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, dans le cas de deux tiges (mais 30 le mécanisme proposé est également utilisable avec trois ou plus de trois tiges) la tige intérieure est reliée au manchon de guidage au moyen de deux cables. Les deux câbles sont fixés, d'une part, au manchon de guidage et, d'autre part, à lalpartie supérieure de la deuxième tige. 35 Dans la position eatrême supérieure, un câble passe sur la partie supérieure de lal tige extérieure tandis, que . le deuxième ■ passe à l'intérieur de œette tige» puis le premier vient se fixer au manchon et le deuxième contourne 1'extrémité inférieure de la- tige extérieure, pour Wenir également se fixer au manchon m°We5a /2 UBU44 Il est évident que l'engin peut également être équipé "de'deux ou plus de deux treuils de commande et de deux au plus de deux câbles et ce n'est que pour simplifier que l'on/mentionne un treuil et un câble dans la présente description et il test également évi-5 dent que, dans les zones de renversement du mouvement des câbles, il peut être prévu des poulies à gorge ou autres moyens aptes à ménager la structure des câbles. Dans la position extrême supérieure, celulî des deux eâbles du treuil qui part vers le haut est entièrement déroulé et celui 10 qui part vers le bas est entièrement enroulé èandis que celui dea deux câbles reliant le manchon de guidage! à la tige intérieure, qui passe sur la tige extérieure est entièrerement à l'extérieur de cette tige et celui qui passe sous la tige extérieure est entièrement à l'intérieur de cette tige. Dans la /position extrême basse, 15 les câbles ont la position inverse. j Avec ce dispositif de liaison, la tige/ou colonne élémentaire la plus extérieure assure la fonction de po/ulies mobiles tandis que le câble qui relie la tige intérieure au manchon de guidage joue le rôle de câble de commande mais est/de longueur invariable. 20 Par conséquent, comme dans une poulie mobiile, lorsque la longueur du câble est fixe et que la poulie se déplace, la tête mobile se déplace avec des paramètres doubles de ceux du mouvement de la poulie de sorte que, suivant l'invention,/ la tige qui joue le rôle de point mobile se déplace d'une distance double de la longueur 25 du mouvement de la tige qui joue le rôle / de poulie mobile. Une exécution préférée de l'inventi/on sera décrite en se référant aux figures suivantes, données|à titre d'exemples non limitatifs : la figure 1 représente une excavatfrice à tête preneuse avec 30 commande par câbles et qui est équipée /d'une colonne télescopique, qui, suivant l'invention, comprend deujt tiges ou éléments plus le manchon de guidage. la figure 2 représente schématiqiiement une forme préférée de réalisation de l'invention, choisie hjtitre d'exemple. 35 Sur les dessins, on a représenter une excavatrice désignée dans son ensemble par la référence 1 et, oui, dans le cas considéré, est à commande par câbles mais pourrait également être du type à commande hydraulique ou d'un autre wpe qu'on trouve normalement dans le commerce ; 1'excavatrice t comprend une flèche 2, qui est 40 en treillis dans le cas considéré ef qui travaille pendant les 72 08044 2130135 les déplacements de 1 *excavatrice sur ses chenilles 3i à l'extrémité 4 du brals 2 est -rticulé le manchon de guidage 5. Ce manchon porte en 6 une attache reliée à un moyen 7 qui, dans le cas considéré est un vérin hydraulique, et qui, en prenant appui en 8, a 5 pour fonction \d'orienter le manchon de guidage 5 et la colonne. A la place du moyen 7, on peut utiliser une commande à câbles, auquel cas le Aoint de fixation sera placé au-dessus du point 4, si 1* orientaticci est limitée à un déplacement vers l'extérieur du système (éloignement) tandis que si, l'orientation doit pouvoir 10 s'effectuer aussiIbien dans le sens de l'éloignement de la benne que dans le sens du ^rapprochement, l'excavatrice comportera deux ensembles de câbles qui s'ancreront l'un au-dessus et l'autre au-dessous. ^ Au contraire^, dans le cas où l'on utilise un vérin ou un 15 autre moyen analokue, l'orientation sera réalisée à l'aide d'un seul moyen antagoniste 7 dont le point d'application dépend uniquement despossibilités de fixation. Dans le manchon de guidage 5* est logée une tige ou colonne élémentaire 9 dans\laquelle est à son tour logée une autre tige 20 ou colonne élémentaire 11. La tige 9 peut coulisser axialement dans le manchon de guidage 5 et la tige 11 coulisse également axialement dans la tige 9. Comme on l'a indiqué plus haut, l'excavatrice considérée^ ne comporte que deux tiges, pour simplifier la description. 1 25 La benne 10, qui peut être remplacée par un autre outil, par exemple une sonde, est tenue sous une plate-forme 13 reliée à la tige intérieure, c'est-à-dire la tige 11 dans le cas considéré. / La plate-forme 1jJ peut être fixe ou rotative ; elle est rotative dans le cas où l'on doit monter une sonde ou une benne 30 rotative pour les travaux de creusement-érosion ou équivalent. La rotation peut ^tre imprimée dans le cas considéré par un moteur hydraulique. , A mesure que les tiges ou colonnes élémentaires 9 et 11 descendent, la benne 10 creuse le trou 12, dont la profondeur maxi- l 35 maie est déterminée par la longueur des tiges. La figure 2, qui représente le principe de fonctionnement d'une colonne télescopique composée de deux tiges ou colonnes élémentaires, montre que lie manchon de guidage 5 porte, d'une part, les moyens de commande 15 f constitués par un treuil dans le cas 40 considéré ainsi que les moyens d'ancrage 24 et 27 des câbles 21 72 08044 / 2130135 et 29» moyens qui peuvent être remplacés par un seul ancrage ; toutefois la construction représentée n'est pajs limitative et n'est donnée que pour simplifier la description. le manchon de guidage 5 porte des poulifes de renvoi 18, 25* 5 26 et d'autres, en fonction des tours de câbJJes, Les câbles 16, 21 » 29 , 31 , sont représentés ici à raison/d'un câble chacun, mais chaque ensemble de câbles peut couporter un nombre de câbles supérieur à un et les câbles peuvent être répartis en plusieurs positions autour de la tige. 10 Les câbles 16 et 31 partent en sens inverse l'un de l'autre du treuil 15, qui est utilisé comme organe jde commande dans le cas considéré, de sorte que, lorsque l'un ejes câbles s'enroule, l'autre se déroule et inversement. A l'aide des câbles, et ainsi qu'on ljfa dit plus haut,il est 15 possible de commander la tige télescopique! 9 qui est rendue solidaire des câbles par les ancrages 17 et La tige 9 porte, au droit des câbles/ 21 et 29, dès poulies de renvoi 22 et 28 respectivement sur lesquelles tournent ces câbles. 20 Ces câbles 21 et 29, qui sont ancrés en 24 et 27 comme on l'a indiqué plus haut, sont reliés en 23 à la tigé située immédiatement à l'intérieur de-la tige 9, c'est-à-diré à la tige tl et, alors que l'un des câbles, plus précisément le câble 21, passe au-dessus de la tige 9, l'autre câble, qui est le/ câble 29 passe au-dessous 25 de cette tige. | De cette façon, lorsqu'on fait descendre la tige 9 d'une distance "X", les câbles 21 et 29 étanft ancrés sur "un point fixe, plus précisément sur les points 24 et 127 dans le cas considéré, la tige 11 est astreinte à se déplace^ d'une distance "2 X", et 30 à une vitesse double de celle prise pkr la première tige. Lorsqu'on commande la première Jlge 9 pour lui imprimer une vitesse de descente et une course donnée, la tige pilotée 11 se déplace avec des paramètres doubles lie ceux de la première tige. On a donc ainsi mis en oeuvre Ijie principe de la poulie mobile 35 mais en utilisant un câble de longueur fixe et ancré à un moyen mobile par une extrémité.- / Il est donc simple pour l'homnje de l'art de réaliser des tiges télescopiquesà trois ou plus de tr^is tiges, puisqu'il est suf-• fisant que la tige intermédiaire jbue le rôle de poulie mobile 72 08044 .2130135 REVENDICATIONS 1.- Colonne télescopique pour machine à fondations, apte à être montée sur n'importe quel, type d'excavatrice mpblle ou automobile, cette colonne étant caractérisée en ce qu'elle /comprend des moyens 5 de guidage ; des moyens porteurs de moyens de œommande ; des moyens de commande; des moyens d'orientation* des moyens de transmission des mouvements reçus des moyens de commande ; /des moyens qui font fonction de poulie mobile ; des moyens à câblas commandant les moyens faisant fonction de poulie mobile ; des moyens faisant fonc-10 tion de point fixe et des moyens faisant foncrbion de point mobile ; les moyens faisant fonction de poulie mobile /étant actionnés par les moyens de transmission des mouvements, les moyens actionnés par les moyens de commande et les moyens de guidage étant constitués par des tiges qui coulissent guidées les unefs à l'intérieur des 15 autres. 2.- Colonne télescopique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les tiges sont respectivemeiit : une tige extérieure (ou pour la première un manchon de guidage) qui constitue les moyens faisant fonction de point fixe ; une deuxième tige qui constitue les 20 moyens faisant fonction de poulie mobile ; une troisième tige qui constitue les moyens faisant fonction de point mobile, les trois fonctions étant alternativement développées par toutes les tiges et une tige pouvant assurer simultanément une à trois de ces fonctions, et les câbles qui relient le point fixe au p/oint mobile passant dans 25 la tige qui fait fonction de poulie mobile et qui est de longueur fixe. 3.- Colonne télescopique suivant la Revendication 2, caractérisée en ce que les moyens porteurs des moyens de commande sont constitués par un manchon de guidage qui po^te également les moyens de 30 montage sur la structure porteuse, les moyens de fixation aux moyens d'orientation, et les moyens de (fixation aux moyens à câbles de commande ; et en ce que la première jtige extérieure libre joue le rôle de poulie mobile et que les moyens de commande et d'action-nement agissent sur la première tige extérieure qui joue également 55 le rôle de première poulie mobile. 4.- Colonne télescopique suivant la revendication 3» caractérisée en ce que les moyens d'orientation comprennent des câbles de commande. 5.- Colonne télescopique suivant la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens d'orientation comprennent un vérin hy- 40 draulique. 6.- Colonne télescopique suivantI la revendication 3, carac- 72 08044 6 2130135 tandis que ,1a tige située en amont de celle-ci joue le rôle de point fixe et que la tige la plus intérieure des trois, joue le rôle de point mobile. . Dans ce\ dispositif , la force qui agit sur la benne ou sur la sonde peui(; toujours être déterminée et est toujours égale à la valeur qu'on'désire lui donner, puisque cette valeur est établie et maintenue "par le conducteur de 1*excavatrice. 72 08044 Pl. Unique 2130135