Brevet FR2436219A1 — publié le 19800411

L'invention est relative à des machines excavatrices pour creuser des canaux de drainage. En particulier elle s'applique à une telle machine travaillant à a manière d'une taupe, dans laquelle un outil excavateur qu'on pourrait appeler taupe, est porté par un bras réglable monté sur un élément support qui est agencé pour être remorqué par un véhicule de manière que l'outil pénètre dans le sol puis, au cours de son mouvement ultérieur, se déplace à travers le sous-sol en y formant un tunnel. De telles machines ont été agencées pour être remorquées par un tracteur ou un véhicule analogue et peuvent être agencées, grâce à des roues appropriées, pour être remorquées sur des routes, aussi bien que dans des champs ou des terrains analogues où des. canaux de drainage doivent être creusés. A cet égard, on sait mettre en oeuvre une monture, pour-des roues ou des éléments analogues de circulation, -de telle manière que la profondeur à laquelle l'outil travaille soit essentiellement indépendante de l'lèvation ou de l'abaissement des roues. Le brevet anglais n" 557 303 décrit un excavateur de ce genre pour creuser des canaux de drainage, dans lequel le mécanisme qui soulève et abaisse l'outil comprend une crémaillère et un pignon, ce pignon étant entratné à partir de l'essieu tournant portant les roues sur lesquelles est montée la machine, de sorte que, lorsque cet essieu tourne, le pignon est mis en rotation et que, si la crémaillère est amenée à engrener avec celui-ci, on obtient un mouvement de soulèvement, de telle fa çon que la crémaillère est entrainée vers le haut pour soulever la poutrelle portant l'outil par rapport à un châssis auxiliaire qui est articulé à sa partie antérieure à la poutrelle princi- pale et porte les roues porteuses de la machine.Un accouplement mécanique est prévu pour maintenir la poutrelle principale en position soulevée par r-apport au châssis auxilaire de sorte que outil est maintenu à une certaine distance du sol, pour le transport, lorsque la machine ne creuse pas de canal de drainage. Le mécanisme décrit dans ce brevet anglais est complexe et sujet à des défauts de fonctionnement sous l'action de l'usure, de la rouille ou des souillures. Un but de l'invention est de fournir une machine excavatrice du genre décrit ci-dessus, pour creuser des canaux de drainage, da laquelle le mc-nisrne quts soulève outil excavateur hors du sol orsqu'on le désire estxsimplifid et est plus str que l'appareillage décrit dans le brevet anglais pré cité. Un autre but de l'invention est dteliminer la nécessité de mettre en oeuvre des poulies, des câbles ou des ressorts, qui ont été également proposés pour soulever l'outil au-dessus du sol. Un but d'une caractéristique préférentielle de l'invention est de faciliter la pénètration dans le sol et le passage à travers le sol du bras, dirigé vers le bas, qui porte l'outil à sa partie inférieure. Conformément à l'invention, une machine excavatrice pour creuser des canaux de drainage comporte une poutrelle principale, dont l'extrémité antérieure est agencée pour être fixée à un véhicule tracteur et dont l'extrémité postérieure porte un bras, dirigé vers le bas et réglable, portant un outil excavateur à son extrémité inférieure, un châssis- auxiliaire, disposé transversalement par rapport à la poutrelle principale et portant, à ses extrémités opposées, des roues qui permettent. de remorquer la machine, un joint à double articulation à charnières, disposé entre la poutrelle principale et le châssis auxiliaire transversal, de sorte que ce chtssis peut pivoter d'un côté à l'autre autour d'un axe antérieur parallèle à la poutrelle principale et de l'avant vers l'arrière autour d'un second axe essentiellement horizontal perpendiculaire à la poutrelle principale, une biellette rigide réglable, disposée entre la poutrelle principale et une partie du châs-sis auxiliaire transversal située à l'opposé du joint à double articulation à charnières et permettant de modifier l'inclinaison du châssis auxiliaire transversal par rapport à la poutrelle principale en réglant la longueur de cette b-iellette rigide. De préférence, la biellette rigide comprend un vérin hydraulique, qui peut être du type à double action ou à simple action. D'une manière avantageuse, les extrémités terminales de la biellette rigide réglable sont articulées au moyen d'un joint de pivotement à la poutrelle principale, d'une part, et au châssis auxiliaire transversal d'autre part, et, pour se prêteur au basculement d'un côté à l'autre du châssis auxiliaire par rapport à la poutrelle principale, le joint d'articulation de pivotement d'une ou des deux extrémités de la biellette rigide présente deux degrés de liberté, à la manière d'un joint universel. D'une manière caractéristique, des paliers de pivotement sont incorporés à ces joints d'articulation entre les extrémités de la biellette rigide et respectivement la poutrelle principale et le châssis auxiliaire. De préférence, l'extrémité antérieure de la poutrelle principale est munie d'une plaque de glissement et l'extrémité postérieure de la poutrelle principale de deux plaques de glissement, une de chaque côté du bras dirigé vers le bas et portant l'outil excavateur à son extrémité inférieure. La plaque de glissement antérieure constitue un support pour l'extrémité antérieure de la poutrelle antérieure lorsque cette dernière est détachée du véhicule tracteur et qu'on laisse son extrémité antérieure reposer sur le sol. Les surfaces inférieures des plaques de glissement postérieures constituent une butée qui empêche l'extrémité postérieure de la poutrelle principale de pénétrer dans le sol au cours du fonctionnement de la machine et détermine avec précision la profondeur de pénétration de l'outil excavateur. Selon une caracteristique préférentielle de l'invention, un coutre en forme de disque eat monté, de manière à tourner, sur la poutrelle principale, en avant du bras dirigé vers le bas qui porte l'outil excavateur à sa partie inférieure, la lame de ce coutre étant alignée avec le bras dirigé vers le bas. En cours de fonctionnement le coutre en forme de disque pénètre dans le sol et produit un sillon étroit, à bords parallèles, aligné avec le bras dirigé vers le bas qui se trouve en arrière, lequel, du fait de cet alignement s'engage dans le sillon lorsque la machine est tractée en direction d'avancement. La mise en oeuvre du coutre en forme de disque facilite beaucoup la pénétration du bras dirigé vers le bas dans le sol et à travers le sol au cours de l'opération de creusement d'un canal de drainage. Il y a lieu de noter que le but de la plaque de glissement antérieure est non seulement de fournir une surface support de charge à la surface inférieure de l'extrémité antérieure de la poutrelle principale, mais encore de fournir, suivant sa surface inférieure, une surface de glissement, à ltextrémité antérieure de la poutrelle principale, laquelle surface glissera légèrement sur le sol dans lequel est effectuée l'opération de creusement d'un canal de drainage. Lorsque la biellette rigide comporte un vérin hydraulique à simple action, le soulèvement de l'outil excavateur est obtenu en envoyant du fluide hydraulique sous pression dans le vérin et en produisant l'extension de celui-ci, qui fait basculer le châssis auxiliaire transversal d'avant en arrière autour du joint à double articulation et déplace les roues vers l'extrémité antérieure de la poutrelle principale, en produisant le soulèvement de l'extrémité postérieure de cette poutrelle et l'extraction hors du sol de l'outil excavateur. Lorsqu'on utilise ainsi un vérin à simple action, l'opération inverse pour faire pénétrer l'outil excavateur dans le sol est effectuée, d'une manière très simple, en tirant la machine vers l'avant tout en relSchant la pression appliquée au vérin, de telle manière que la force de traction amène la poutrelle principale et le châssis auxiliaire transversal à effectuer un mouvement de ciseaux autour de la double articulation de pivotement entre le châssis auxiliaire transversal et la poutrelle principale, de sorte que le vérin hydraulique se rétracte complètement et que les roues se déplacent vers l'arrière en permettant à la poutrelle principale de s'abaisser par rapport aux roues ce qui amène l'outil excavateur à commencer à pénétrer dans le sol.Aussitôt après, un mouvement de rotation se produit autour de la double articulation de pivotement entre le châssis auxiliaire transversal et la poutrelle principale, ce qui amène l'extrémité postérieure de cette poutrelle à descendre davantage et amène l'outil excavateur à creuser plus profondément dans le sol jusqu'à ce que les- plaques de glissement postérieures prennent contact avec le sol, après quoi le mouvement ultérieur d'avancement de la machine produit dans le sol un tunnel de drainage, à la profondeur nécessaire, déterminée par la longueur, en dessous de la poutrelle principale, du bras dirigé vers le bas. Comme on l'a mentionné ci-dessus cette longueur est réglable, de sorte que la profondeur de creusement est également réglable. De préférence un accumulateur hydraulique est prévu sur la canalisation alimentant le vérin hydraulique, lorsque la biellette rigide en comprend un, de sorte que, lorsque la session hydraulique est rel chée et que le vérin se rétracte, les roues et le châssis auxiliaire transversal peuvent flotter par rapport à la poutrelle principale. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide d'un de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais -nullement limitatif, en se référant au dessin annexé dont la figure unique est une vue latérale d'une machine excavatrice du type taupe, destinée à creuser des canaux de drainage et réalisée conformément à l'invention. Cette machine comprend une poutrelle principale allongée 10 dont l'extrémité antérieure comporte une barre d'attelage 12 destinée à être fixée à un véhicule deremorquage (non représenté ici), tel qu'un tracteur. Comme on le voit sur le dessin, cette barre d'attelage peut être articulée à la poutrelle principale, en 14, et être retenue dans un rail-de guidage 16, pour le transport de la machine sur une route ou sur une voie analogue, afin que la poutrelle demeure écartée de la surface de la route. Lorsque la machine est utilisée sur un champ la barre d'attelage 12 est détachée de l'articulation de pivotement 14, en enlevant les tiges 15 et 16 et son extrémité postérieure est fixée, à l'aide d'une goupille, à l'un ou l'autre des trous 17, l'extrémité antérieure de la barre d'attelage étant fixée au tracteur. A la surface inférieure de l'extrémité antérieure de la poutrelle 10 est montée une plaque de glissement 18, dont l'ex- trémité antérieure est repliée vers le haut en 20. L'extrémité postérieure de la poutrelle 10 est échancrée, de manière à former une fente (non représentée ici), à travers laquelle passe une latte 22. Cette latte porte, å son extrémité inférieure, un outil excavateur 24, qu'on pourrait appeler taupe qui peut éventuellement comporter un dispositif de fixation souterrain, monté sur sa surface antérieure inclinée, ce dispositif de fixation comprenant une plaque. ou un patin (non représenté ici) A l'extrémité postérieure de l'outil 24 peut être monté un organé expanseur 26 qui, lorsque l'outil progresse à travers le sol, suit l'outil et agrandit le trou jusqu'au diamètre de l'élément expanseur.Ce dernier est fixé à l'extrémité postérieure de l'outil 24 au moyen d'un premier anneau 28 qui constitue la tête d'un boulon traversant un trou central (non représenté ici) de l'élément expanseur et est fixé à celui-ci au moyen d'écrous de blocage 30. L'anneau 28 est retenu par un second anneau 32, fixé à l'extrémité postérieure de l'outil 24 à laide d'un joint de pivotement 34 Bien qu'on ne l'ait pas représenté en détail, l'outil 24 présente une fente dans laquelle est engagée la latte 22 qui est reliée à l'outil à l'aide de boulons traversant des trous alignés de outil et de la latte ; la position de ces trous a été désignée par 36. De même le joint d'assemblage entre la latte 22 et la fente (non représentée ici) de l'extrémité postérieure de la poutrelle 10, qui n'a pas été représentée en détail non plus1 comporte une série de trous 37 formés dans la latte 22,, à tra vers lesquels une goupille ou un boulon 39 peut être séré, de sorte qu'on peut régler la hauteur de la latte 22 par rapport à la poutrelle 10. Des boulons (non reprdsentés ici traversent des trous 28 ménagés dans la poutrelle 10 de manière à serrer celle-ci autour de la latte et immobiliser cette derniere. Le réglage de hauteur de la latte 22 par rap,port à la poutrelle 10 déterminera la profondeur à laquelle travaillera l'outil excavateur. Pour empêcher l'extrémité postérieure de la poutrelle 10 d'être entraînée dans le sol mou, des plaques de glissement, dont une seule 40 est visible sur la figure, sont montées à la surface inférieure de la-poutrelle, -de cbaque côté de la fente qui contient la latte 22. La poutrelle 10 est portée par un châssis auxiliaire transversal, désigné dans son ensemble par 42, 4ui comporte un élément intermédiaire et deux branches, dont celle qui est visible sur la figure a été désignée par 44. Ce eht35is auxi- liaire présente avantageusement la forme d'un V renversé, de sorte que son élément transversal est très courte Au milieu du châssis auxiliaire 42 est montez an presser joint d'articulation à charnière, désigné dans son ensemble par 46, dont l'élément intérieur est fixé à des flasques laté- raux parallèles, dont l'un, visible sur la figure, a été dési- gné par 48. Ces flasques sont fixés aux parois intérieures du châssis auxiliaire 42. L'axe de pivotement de l'articulation 46 est perpendlcu- laire à la direction longitudinale de la poutrelle 10. L'élément tubulaire extérieur de l'articulation de pivotement à charnière 46 est soudé à l'élément tubulaire extérieur d'une autre articulation de pivotement à charnière 50, semblable à la précédente 46, mais dont l'axe est perpendiculaire à l'axe de celle-ci et parallèle à la direction longitudinale de la poutrelle 10. L'élément tubulaire extérieur de la seconde articulation 50 est fixé, par ses extrémités opposées, à des pattes de montage 52 et 54 qui sont soudées ou fixées de toute autre manière appropriée à la poutrelle 10.De cette manière le châssis auxiliaire 42 peut pivoter autour d'un axe parallèle à la poutrelle 10 et autour d'un autre axe perpendiculaire à la poutrelle 10 ; c'est pourquoi le joint entre le ch ssis auxiliaire 42 et la poutrelle 10 est appelé joint à double articulation. A l'extrémité inférieure de chacune des branches 44 est prévu un axe d'essieu (non représenté ici) sur lequel est montée une roue à pneu, pour la circulation sur route de la machine, dont une seule 56 est visible sur la figure. Pour ouvrir le sol en avant de la latte 22, un coutre en forme dedisque 58 est monté, de manière à pivoter, dans une autre fente 60 ménagée dans la poutrelle 10. Le plan de ce coutre 58 est aligné avec celui de la latte 22, de sorte que cette dernière s'engage dans le sillon à faces latérales parallèles formé par le coutre. L'extrémité supérieure du châssis auxiliaire en forme de V renversé 42 est reliée à la poutrelle 10 à l'aide d'un vérin hydraulique à simple action qui comporte un cylindre 62, dont l'extrémité inférieure est articulée, par l'intermédiaire de paliers de pivotement, à une patte 64 soudée ou fixée de toute autre manière appropriée à la surface supérieure de la poutrelle 10, et un ensemble d'un piston et de sa tige 6 dont l'extrémité articulée d'une manière analogue au sommet du chs- sis auxiliaire 42, à l'aide d'autres paliers de pivotement, désignés par 68, de manière à former un joint universel se prêtant au basculement relatif du châssis auxiliaire et de la poutrelle. Sur la canalisation d'alimentation hydraulique 70, qui reçoit du fluide hydraulique sous pression d'un véhicule de re morquage, -tel qu'un tracteur (non représenté ici), est monté un accumulateur hydraulique, désigné dans son ensemble par 72, qui a pour rôle d'absorber les ondes de pression du fluide hydraulique dans le système et de servir de dispositif amortisseur de chocs, pour permettre aux roues 56 de flotter librement, lorsque outil excavateur 24 est tiré à travers le sol. Cet accumulateur hydraulique peut être constitué par un accumulateur "Hydracushion" (Fawcett). Bien qu'on ne l'ait pas représenté ici, la latte 22 peut comporter deux extrémités, munies chacune d'un outil excavateur 24, de sorte qu'on peut mettre en service l'un ou l'autre de ces outils en retournant la latte. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs détå de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Machine excavatrice, pour creuser des canaux de drainage, caractérisée en ce qu'elle comporte une poutrelle principale (10), équipée, à son extrémité antérieure, d'une barre d'attelage (12) destinée à être fixée à un véhicule tracteur et portant, à son extrémité postérieure, un bras (22), dirigé vers le bas et portant un outil excavateur (24) à son extrémité inférieure, un châssis auxiliaire (42), disposé transversalement par rapport à la poutrelle principale (10) et portant à ses extrémités opposées des roues (56) qui permettent à la machine d'être remorquée, un joint à double articulation à charnières (46, 50) situé entre la poutrelle principale (10) et le châssis auxiliaire transversal (42), de sorte que ce châssis peut pivoter d'un côté à l'autre, autour d'un premier axe parallèle à la poutrelle principale, et d'avant en arrière, autour d'un second axe essentiellement horizontal perpendiculaire à la poutrelle principale, une biellette rigide réglable (62, 66), disposée entre la poutrelle principale (10) et une partie du chassis auxiliaire transversal (42) située à l'opposé du joint à double articulation à charnières (46, 50) et permettant de modifier l'inclinaison du châssis auxiliaire transversal par rapport à la poutrelle principale en réglant la longueur de la biellette rigide (62, 66). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la biellette rigide (62, 66) comprend un vérin hydraulique. 3. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les extrémités terminales de la biellette rigide réglable sont articulées, au moyen d'un-joint de pivotement, à la poutrelle principale (10) d'une part, et au châssis auxiliaire transversal (42) d'autre part. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le joint d'articulation de pivotement d'au moins l'une des extrémités de la biellette rigide est réalisé sous forme de joint universel (68) pour se prêter au basculement d'un côté à l'autre du chassis auxiliaire (42) par rapport à la poutrelle principale (10). 5. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce l'extrémité antérieure de la poutrelle principale (10) est munie d'une plaque de glissement (18, 20) et l'extrémité postérieure de la poutrelle principale de deux plaques de glissement (40), une de chaque côté du bras (22) dirigé vers le bas et portant l'outil excavateur (24) à son extrémité inférieure. 6. Machine selon la revendication 1, caracterisée en ce qu'un coutre en forme de disque (58) est monté, de manière à tourner, sur la poutrelle principale (10), en avant du bras (22) dirigé vers le bas qui porte l'outil excavateur (24) à sa partie inférieure, la lame de ce coutre étant alignée avec le bras dirigé vers le bas. 7. Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que la biellette rigide (62, 66) comprend un vérin à- simple action. 8. Machine selon la revendication 2, caractérisée En ce qu'un accumulateur hydraulique (72) est prévu sur la canalAsa- tion (70), alimentant le vérin hydraulique (62, 66), de sorte que, lorsque la pression hydraulique est relAchee et que le vé- rin se rétracte, les roues (56) et le châssis auxiliaire trans- versal (42) peuvent flotter par rapport à la poutrelle princi- pale (10 > .