Brevet FR2378907A1 — publié le 19780825

La présente invention se rapporte â un excavateur ou une pelleméeaniqne, comportant un chassies et une flèche qui. porte un outil de travail à son extrémité libre, et qui est montée sur le châssis de manière à pouvoir être levée et abaissée dans un plan vertical par un mécanisme de commande installé à bord de l'excavateur, et à laquelle un contrepoids est affecté sur le châssis au-delà du centre de gravité de l'excavateur, vu de la flèche. On connatt dans la pratique un excavateur du type qui vient d'être désigné. Son mécanisme de commande est hydraulique, c'est-à-lire que la flèche est levée et abaissée dans le plan vertical à l'aide d'un piston ma par pression hydraulique. La flèche, qui se compose généralement de deux tronçons, qui peuvent s1 infléchir l'un par rapport à l'autre, pivote aussi par voi:e hydraulique, ainsi que l'outil de travail prévu à l'extrémité de la flèche, qui est, dans la majorité des cas, un godet.Selon qu'il s'agit alors d'un godet pour travail en butte ou d'une pelle-rétro, la flèche se déplace, lors du chargement du godet ou de la pelle, et par le mouvement ascendant de celuici ou de celle-ci r le long d'une paroi de terre ou de gravier ou le long de la cavité d'une gravière. Pour que de tels travaux puissent être exécutés de façon rentable, il faut disposer d'une pelle de grand volume et d'un mécanisme de commande puissant. Lorsque l'on utilise un godet pour travail en butte, il est important que, pendant le passage du godet qui longe la paroi de terre en la räclantX la puissance d'arrachement soit suffisante pour détacher la terre ou le gravier de la paroi .Lorsque l'on utilise une pelle travaillant en rétro, le moment critique intervient, par contre, lorsque la pelle est soulevée de la gravière, qui est généralement remplie d'eau, et lorsque la flèche émerge de l'eau avdc le godet, car la poussée d1Archimè- de ou force ascensionnelle n'agit alors plus et la flèche supporte une charge supplémentaire. La présente invention a pour obJet de perfectionner l'excavateur ou la pelle mécanique du type indiqué au début du présent brevet de manière à lui permettre de fonctionner de fa çon plus économique ou rentable et à augmenter la force dont dispose cet appareil, surtout aux points critiques du déroulement du travail, qui viennent d'être indiqués. La présente invention permet de résoudre ce problème pas le fait que l'ecavateur est équipe d'un dispositif d'ac cumulation d'énergie présentant un poids d'accumulation du c8té du contrepoids, lequel poids d'accumulation est suspendu de façon à pouvoir se déplacer en direction sensiblement verticale, à un moyen de traction relié à la flèche par l'intermédiaire d'au moins une poulie de déviation on de renvoi. L' énergie accumulée dans le dispositif d'accumulation décharge la flèche. Ceci est particulièrement avantageux lorsqu'une grande puissance d'arrachement est nécessaire pour détacher la terre, lorsque l'on utilise le godet pour le travail en butte. Grtce an fait que la flèche est déchargée par le poids d'accumulation, la puissance disponible du mécanisme de comman- de peut titre utilisée pour mieux faire céder l'adhérence de la terre. Avec une pelle travaillant en rétro, le fait que la flèche se trouve déchargée se répercute avantageusement sur la force portante lorsque la flèche et la pelle sont sorties de l'eau de la gravière. Etant donné que, gracie au fait que la flèche est déchargée, le mécanisme de commande dispose de plus de puissance, la dimension globale de la flèche peut être ang mentée, ce qui accrot le débit d'extraction. Pour ne pas augmenter sensiblement le poids total de l'excavateur ou de la pelle mécanique, on peut réduire le contrepoids d'une partie au moins du poids d'accumulation. Bans le cas d'un développement avantageux de la présente invention, la poulie de déviation ou de renvoi est prévue sur l'extrémité libre d'un support qui est, lui, fixé sur le châssis. Un tel support présente l'avantage de permettre que le poids d'accumulation soit monté de manière à pouvoir être déplacé verticalement au-dessus du châssis de l'excavateur ou de la pelle mécanique. Cette disposition peut autre avantageuse, car elle permet d'obtenir une grande course ou hauteur de levage, ou bien parce qu'elle permet au poids d'exécuter ses mouvements ascendants à un endroit qui ne présente pas de dangerf lorsque la flèche pivote. Un autre développement avantageux de la présente invention prévoit qu'une poulie de déviation ou de renvoi suppl6- ment aire soit fixée sur la flèche et que le moyen de traction soit constitué par un câble passant entre les deux poulies de déviation ou de renvoi à la manière d'un palan. Avec cette dispositions un poids d'accumulation relativement léger permet de bien décharger la flèche. Deux exemples de réalisation de la présente invention sont décrits dans les lignes suivantes, à l'aide d'un dessin. La figure 1 représente une vue latérale d'un excavateur ou d'une pelle mécanique équipé d'un dispositif d'accumulation d'énergie , et la figure 2 ést une représentation schématique d'un dispositif d'accumulation d'énergie hydraulique ou pneumatique. La figure 1 du dessin annexé représente un excavateur ou une pelle mécanique 1 monté sur chenilles et comportant un châssis 2, qui peut pivoter autour de l'axe vertical A, avec la cabine du conducteur 3. A proximité de ladite cabine, une flèche 4 ett montée de façon à pouvoir être levée et abaissée dans un plan vertical, dans le sens de la flèche double P. Les différents composants de la flèche 4 sont un élément de base 5 et deux rallonges 6 et 7 .Par rapport à l'élément de base, la rallonge 6 est légèrement infléchie dans le sens de sa longueur et rigidement fixée sur cet élément, tandis que la rallonge 7 est montée de manière à pouvoir pivoter, également dans la direction du plan vertical précédemment mentionné, sur l'extrémité libre de la rallonge 6 Enfin, dans le cas considérés une pelle rétro 9 est, de plus, montée de manière pivotante sur l'extrémité libre de la rallonge 7, à l'aide d'un élément intermédiaire 8. Un système hydraulique, équipé de groupes cylindre-piston hydrauliques 10, est prévu comme mécanisme de commande de la flèche pivotante, c'est-à-dire pour assurer le pivotement de 3;'élément de base, de la seconde rallonge 7, de ltélemeat intermodiaire et de la pelle. Ces cylindres hydrauliques sont insérés de manière connue entre us point fixe et un point mobile. En contrepoids 1l est fixé sur le chassies 2, au-del) de l'axe A - par rapport à la flèche -. Le centre de gravité de ltensemble de l'excavateur se trouve lui aussi approximativement sur l'axe Â L'excavateur est équipé d'un dispositif d'accualatioi d'énergie 12. Du c8té du contrepoids 11, c'est-à-dire, sur la figure 1 dates la partie du chassies située à gauche de l'axe A, ce dispositif comprend nn poids d'accumulation 13, suspendu s de façon mobile dans le sens vertical, au bout d'un cible de traction 14.Ce câble de traction passe entre deux poulies de déviation ou de renvoi 15 et 16 à la manière d'un palan, La poulie de déviation 15 est montée de façon à tourner librement à l'extrémité d'un support 17, qui fait saillie et monte de fa çon oblique vers l'arrière à partir du châssis. La poulie de déviation 16 est, par contre, montée de façon tourner librement sur une bride en saillie 18 située sur la face supérieure de l'élément de base 5, à proximité de l'extrémité de celui-ci qui est opposée an chassies. le râble de traction est fixé sur le support 17 par son autre extrémité et passe d'abord sur la poulie 16 punis ensuite sur la poulie de déviation ou de renvoi 15 avant d'aboutir au poids d'accumulation 13. Dans le cas considéré, la hauteur du support 17 est déterminée par la hauteur de levage ou course maximale possible du poids d'accumulation lors du pivotement de l'élément de base dans le sens de la flèche P . Si le support est disposé de fa çon à permettre au poids d'accumulation de s'abaisser encore librement à l'arrière du contrépoids, il suffit d'une longueur plus réduite. Pour emp8cher que le poids n'exécute des mouvements de pendule, on peut prévoir un châssis de levage constitué par des barres de guidage. Lorsque la flèche 4 pivote dans le sens de la flèche P, c'est-à-dire pendant l'immersion de la pelle et sa sortie de la gravière, le poids d'accumulation 13 est levé et abaissé d'une manière correspondant au pivotement. La flèche se trouve déchargez. Le dispositif d'accumulation d'énergie qui vient autre décrit peut aussi être réalisé d'une autre manière C'est ainsi que l'on peut, par exemple, le concevoir sous la forme d'un dispositif hydraulique. La figure 2 du dessin annexé représente sehématiquement la partie du châssis d'un excavateur 1 qui est réservée au conducteur On peut voir l'élément de base 5 d'une flèche 4. Ledit élément de base peut pivoter dans un plan vertical à l'aide d'un système hydraulique à piston et à cylindre, non représenté, d'une manière correspondant à celle du mode de réalisation de la figure 1. Le second mode de réalisation 19 représenté sur la figure 2 est du type hydraulique. Il comprend un cylindre 20 dans lequel se déplace un piston 21 avec une tige de piston 22, dans--le sens de l'axe. L'extrémité libre de la tige est fixée sur l'extrémité de l'élément de base 5 qui est opposée au châs- sis. En 23 le cylindre est par contre monté sur le châssis de façon à pouvoir pivoter.Une conduite hydraulique 24, dont une extrémité est raccordée à un récipient sous pression 25, débouche par son autre extrémité à proximité de ce point de fixation0 Le récipient sous pression5 qui joue aussi le ralle de vase d'expansion, contient de l'azote gazeux N en plus de l'huile pour système hydraulique H, sonspresslion, Lorsque le piston 21 s'abaisse à l'intérieur du cylin- dre, à partir de la position représentée sur la figure 2, l'hui- le sous pression refoulée s'écoule du eylindre, par l'intermédiaire de la conduite de connexion 24, dans le récipient sous pression 25 où elle comprime l'azote. Un tel mouvement~du piston se produit lorsque la flèche 4 pivote vers le bas.Lorsque la flèche pivote, par contre, vers le haut, l'huile sous pression reflue dans le cylindre sous l'effet de la pression exercée par l'azote comprimé. Dans son action, le mode de réalisation hydraulique du dispositif d'accumulation d'énergie représenté correspond au dispositif d'accumulation d'énergie mécanique représenté sur la figure 1. Dans les deux cas, la flèche se trouve déchargée. Le mode de réalisation représenté sur la figure 2 peut en outre fonctionner par voie purement pneumatique, Si l'on supprime l'huile pour système hydraulique en n'utilisant qu'.wngaz, par exemple de l'azote, comme fluide. Le vase d'expansion est habitaellement monté sur le ehAssis, mais il peut aussi être fixé sur la flèche. En choisissant de manière appropriée les dimensions du cylindre et du piston, on peut aus Si supprimer le vase d'expansion ou récipient sous pression. Dans ce cas, le système cylindre-piston est conçu sbus forme de jambe de force à ressort sous pression de gaz. R E V E N D I C A T I O N S 1. Excavateur comportant un châssis et une flèche qui porte un outil de travail à son extrémité libre, et qui est monté sur le châssis de manière à pouvoir être levé et abaissé dans un plan vertical par un mécanisme de commande installé à bord de l'excavateur, et à laquelle un contrepoids est affecté sur le chassis, au-delà du centre de gravité de l'excavateur, v de la flèche, caractérisé en ce que l'excava- tueur (l) est équipé d'un dispositif itacousulation d'énergie (12) présentant un poids d'accumulation (13) du côté du con trepoids (11), lequel poids d'accumulation est suspendu de façon à pouvoir se déplacer en direction sensiblement verticale, à un moyen de traction (14) relié à la flèche (4) par l'intermédiaire d'au moins une poulie de renvoi (15) 2. Excavateur selon la revendication If caractérisé en ce que la poulie de renvoi (15) est disposée à l'extrémité libre d'un support (17) qui est, lui, fixé sur le châssis (2). 3. Excavateur selon les revendications 1 ou 2, c- ractérisé en ce qu'une poulie de renvoi supplémentaire (16) est fixée sur la flèche (4) et que le moyen de traction (14) est constitué par un cible passant entre les deux poulies de renvoi (15, 16) à la manière d'un palan.