Brevet FR2467131A1 — publié le 19810417

Un engin mobile, telle qu'une pelle hydraulique dans le domaine des engins de travaux publics, telle également qu'une grue mobile dans le domaine des engins de manutention, comprend un châssis porteur de son équipement de travail. Ce chassis por- teur constitue l'élément de liaison entre le sol et l'équipement de travail, sur lequel, d'une part, les organes de déplacement de l'engin -roues ou chenilles- sont montés, d'autre part, est égale- ment monté ledit équipement de travail. Ce châssis porteur comporte, entre autres éléments, un bâti central assemblé à deux longerons. Ceux-ci ont généralement une forme parallélipipédique, ce qui présente un certain nombre d'inconvénients. Ainsi, la rigidité naturelle, notamment à la flexion et à la torsion, est insuffisante, de sorte que les élé- ments mécaniques fixés sur de tels longerons subissent des déplace- ments relatifs néfastes à leur fonctionnement. C'est notamment le cas des galets de guidage des chenilles, lorsque ces galets sont fixés sur les longerons. D'un autre point de vue, on constate que les faces supérieures sensiblement horizontales des longerons pa- rallélipipédiques favorisent l'accumulation de matériaux divers, détritus, ce qui provoque des avaries, tel que le bourrage des chaînes d'entraînement des chenilles d'un engin en comportant. Enfin, on notera encore la vulnérabilité des plaques inférieures des longerons connus, dont les lisières sont proéminentes sans être renforcées. Pour remédier aux inconvénients précités, il faut conce- voir un châssis porteur d'un nouveau type. C'est le but de l'inven- tion que de proposer un tel nouveau châssis porteur, qui possède une rigidité propre et une résistance mécanique supérieures à celles des châssis porteurs antérieurs. L'invention est donc relative à un châssis porteur d'un engin mobile, telle qu'une pelle hydraulique, constitué par un bâ- ti central assemblé à deux longerons latéraux longitudinaux. Chaque longeron est essentiellement constitué par une tôle qui est pliée en un V inversé et par une plaque de fermeture dudit V qui est fixée aux extrémités inférieures des jambes du V inversé. De manière avantageuse, les dispositions suivantes sont, en outre, de préférence, adoptées - la plaque de fermeture est obtenue par laminage - la fixation de la plaque de fermeture aux jambes de la t8le pliée en V inversé est réalisée par contact des lisières des extrémités inférieures des jambes du V inversé avec la face su- périeure de la plaque de fermeture et par soudage desdites lisières avec ladite plaque de fermeture - la plaque de fermeture comporte une zone centrale d'une épaisseur déterminée qui est flanquée sur chacun de ces bords longitudinaux d'un cordon de matière d'une épaisseur sensiblement supérieure à ladite épaisseur déterminée; - les lisières des extrémités inférieures des jambes du V inversé sont mises en contact des faces supérieures des cordons épais bordant longitudinalement la plaque de fermeture - les faces inférieures des cordons bordant longitudina- lement la plaque de fermeture sont dressées planes, de manière à cons- tituer au moins une face d'appui de fixation des supports des galets qui supportent eux-mêmes les chenilles d'un châssis à chenilles; - les faces inférieures des deux cordons d'un même lon- geron sont coplanaires; - deux plaques transversales sont mises en contact avec les extrémités de chaque longeron et sont soudées à la tôle pliée en un V inversé et à la plaque de fermeture achevant de conformer ledit longeron en un caisson fermé, étanche. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristi- ques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la des- cription d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans les- quels - la figure 1 est une vue en élévation d'une pelle hydraulique comportant un châssis porteur conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue perspective du châssis por- teur de la pelle de la figure 1; 2467131 ' - la figure 3 est une coupe transversale d'un longeron du châssis porteur de la figure 2; - la figure 4 est une vue perspective avant assemblage, des éléments constitutifs de la partie centrale du châssis porteur de la figure 2; - - la figure 5 est une coupe axiale du support de tou- relle du châssis porteur de la figure 2; et, - la figure 6 est une coupe axiale montrant le détail de la constitution du montage du "rond à galets" de la pelle de la figure 1 sur le support de tourelle de la figure 5. La pelle hydraulique représentée sur la figure 1 est constituée par un châssis porteur 1 muni de chenilles 2, par une tourelle 3 qui est montée rotative autour d'un axe vertical 4 par rapport au châssis porteur 1, au moyen d'un "rond à galets" 5 fixé sur un support 6 de tourelle, lui-même solidaire du châssis porteur 1, et, par un équipement de travail 7, dont la flèche 8 est arti- culée sur la tourelle 3 autour d'un axe horizontal 9. Une couronne dentée 10 est fixée sur le support 6 et engrène avec un pignon 11, qui est solidaire en rotation de l'arbre de sortie 12 d'un moteur hydraulique d'entraînement 13 fixé sur la tourelle 3. Le châssis porteur est constitué par - un bâti central 14, - deux longerons 15, et, - le support de tourelle 6, ces divers éléments étant assemblés comme cela sera ultérieurement décrit. Chaque longeron 15 comporte une partie centrale 17 et deux pièces d'extrémité 18 et 19, qui y sont fixées par soudure 20 et 21, respectivement. Les pièces d'extrémité ont pour fonction de permettre, l'une, 18, le montage de la roue de maintien en tension de la chaîne d'entraînement de la chenille correspondante, l'autre, 19, la fixation du barbotin et du moteur d'entraînement de la che- nille, et sont d'un type connu ne nécessitant pas de description particulière. La partie centrale 17 d'un longeron 15 est constituée 2467131 I par une tale pliée, dont la section a la forme d'un V inversé, qui comporte deux flancs 22 qui divergent vers le bas, et ont une obli- quité importante, de l'ordre de 75 dans la réalisation représen- tée, par rapport à l'horizontale, les deux flancs 22 étant réunis à leur sommet par un dôme cylindrique 23. Une plaque inférieure permet de fermer le V, et est constituée par une zone centrale 24 présentant une épaisseur E24 déterminée, et, par deux cordons 25, disposés de chaque côté de la zone centrale 24 et présentant une épaisseur E25 très nettement supérieure à celle, E24, de la zone centrale qu'ils bordent. Dans l'exemple représenté, E 25 5 à 6 E24. En outre, on note que la plaque inférieure 24 - 25, d'une part, présente une concavité de la face inférieure 26 de sa zone centrale 24, d'autre part, a les faces inférieures 27 de ses deux cordons latéraux 25, qui sont planes et coplanaires (plan P). Les lisières inférieures 28 des flancs 22 sont en con- tact avec la face supérieure 29 du cordon 25 correspondant, et sont soudées (30) à ce cordon. Par ailleurs, la combinaison de la pla- néité des faces inférieures 27 et de la concavité de la face infé- rieure 26 de la zone centrale 24, qui ménage un espace 31 sous cette zone centrale 24, permet, d'une part, la mise en place des galets 32 de guidage des chaînes 33 d'entraînement des chenilles 2, qui reposent sur le sol 34, d'autre part, la fixation au moyen de vis des paliers 36 du montage à rotation desdits galets 32. La cons- titution détaillée des galets 32, des bossages de guidage 37 des chaînes d'entraînement 33 et, des paliers 36 de ces galets est, par ailleurs, connue, par exemple par la demande de brevet fran- çais N0 79 17 019. A noter que des détritus 38 -boue, caillouxr qui airaient tendance à se déposer sur la face supérieure 39 du dô- me 23, -sommet du V inversé-, ne pourraient, compte tenu de la gran- de obliquité des flancs 22, que glisser (flèche G) le long de leurs faces externes 40 et retomber sur le sol 34. Deux plaques transversales 49 sont placées aux extré- mités de la partie centrale 17 de chaque longeron et sont soudées (50) aux lisières d'extrémité des flancs 22, du dôme 33, et, à la plaque inférieure de fermeture 24 - 25, constituant ainsi chaque partie centrale 17 en au moins un caisson fermé étanche. Les pièces 2467131 i d'extrémité 18, 19 sont soudées (20, 21) sur ces plaques trans- versales 49. De manière avantageuse, la plaque inférieure de ferme- ture 24 - 25 est obtenue par laminage, les cordons 25 et la zone centrale 24 provenant d'une pièce unique de matériau brut. Le bâti central 14 est constitué par: - deux bras 41, réalisés chacun par une t8le pliée ren- forcée par des goussets internes 42, - une plaque supérieure 43, qui recouvre les bras 41, et y est soudée (44), et, - le support 6 de la tourelle constitué par une t8le épaisse, qui est cintrée en forme de tronc de cône, qui est dispo- sée de manière que l'axe de ce tronc de cane soit confondu avec l'axe 4 de rotation de la tourelle 3, la grande base du tronc de cÈne étant constituée par la lisière inférieure 45 de la tale, re- posant sur la face supérieure 46, plane à cet emplacement, de la plaque supérieure 43 du bâti, et étant soudée (6a) à cette plaque supérieure. Les extrémités des bras 41, et celles, adjacentes, de la plaque supérieure 43 du bâti central sont en outre soudés (48) aux parties centrales 17 des longerons pour achever de constituer le châssis porteur 1. La plaque supérieure 43 du bâti central comporte en son centre un évidement 51 qui est disposé en regard de l'orifice central délimité par le support 6. Le support 6 est constitué par une t8le dont l'épais- seur est suffisante pour lui conférer une résistance mécanique la rendant pratiquement indéformable, ceci, bien entendu, en combinai- son avec la forme tronconique adoptée. L'épaisseur E52 de la li- sière supérieure 52 du support 6 est en outre telle que peuvent être ménagés dans ledit support 6 les trous taraudés 53 qui débou- chent dans la lisière supérieure 52 et permettent la fixation de la couronne dentée d'entraînement 10 et du "rond à galets" 5 au moyen de vis 54. La constitution mêeme du "rond à galets" 5 est connue. Dans la réalisation représentée, cette constitution est du type 6 2467131 2 décrit dans la demande de brevet français N0 74 06 509 et comprend deux brides centrales 56a, 56b, coaxiales, munies de logements pé- riphériques 59 de réception, d'une part, d'un anneau 55, solidaire de la couronne dentée 10, d'autre part, de galets de roulements 57a, 57b et 58 qui, interposés entre ledit anneau 55 et lesdits logements 59, réalisent le montage à rotation des brides 56a, 56b, par rapport à la couronne dentée 10. Des boulons 60 rendent solidaires la tou- relle 3 et les deux brides 56a, 56b. Les avantages de la réalisation décrite vont maintenant être exposés. La partie centrale 17 d'un longeron du fait de la for- m e triangulaire de sa section, possède une résistance mécanique aux déformations de flexion et de torsion remarquable. La résistan- ce aux chocs de sa partie inférieure, conférée par les cordons épais 25 est supérieure à celle de simples t8les plates d'épaisseur uniforme unique. De plus, comme cela a déjà été indiqué, l'évacua- tion des matériaux divers 38 du dame 39 vers le sol 34 est bien assurée, d'autant mieux que le raccord des flancs 22 avec les cor- dons 25, dans la zone des soudures 30, est réalisé en ne ménageant pratiquement aucun rebord susceptible de retenir de la terre ou des cailloux. En outre, la plaque de fermeture 24 - 25, par la forme particulière qui peut lui être donnée, permet un montage aisé des galets 32, sans adjonction de pièces supplémentaires. La constitu- tion d'une poutre en un caisson fermé est enfin une caractéristique avantageuse en ce qui concerne-l'obtention d'une résistance mécani- que globale satisfaisante. Les éléments constitutifs de la partie centrale 17 du longeron ont été choisis pour obtenir une fabrication peu coûteuse. Les flancs 22 sont obtenus par pliage d'une tale unique, et la pla- que de fermeture 24 - 25 par laminage plan d'une pièce unique. Les phases d'usinage, peu nombreuses, sont en outre simples, et donc peu coûteuses, ce qui ne retire rien à l'efficacité des dispositions pré- conisées. C'est ainsi que la prévision de surépaisseurs (cordons 25) judicieusement disposées, et de la très résistante constitution géné- rale de la section de la partie centrale 17, rendent inutiles la plu- part des très nombreux goussets de renforcements des réalisations 2467131:3 antérieures. Ainsi, est obtenue une substantielle réduction du poids des longerons. L'invention n'est pas limitée à la réalisation repré- sentée, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pour- raient lui être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. 2467131 3 R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1. Châssis porteur d'un engin mobile, telle qu'une pel- le hydraulique, constitué par un bâti central (14) assemblé à deux longerons latéraux longitudinaux (15), caractérisé en ce que chaque longeron (15) est essentiellement cons- titué par une t8le (22 - 23) qui est pliée en un-V inversé et par une plaque de fermeture (24 - 25) dudit V qui est fixée-aux extrémi- tés inférieures (28) des jambes du V inversé. 2. Châssis porteur selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la plaque de fermeture est obtenue par laminage. 3. Châssis porteur selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que la fixation de la plaque de fer- meture (24 - 25) aux jambes (22) de la t8le pliée en un V inversé est réalisée par contact des lisières (28) des extrémités inférieu- res des jambes du V inversé avec la face supérieure (29) de la pla- que de fermeture (24 - 25) et par soudage (30) desdites lisières avec ladite plaque de fermeture. 4. Châssis porteur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque de fermeture (24 - ) comporte une zone centrale (24) d'une épaisseur déterminée (E24) qui est flanquée sur chacun de ces bords longitudinaux d'un cordon (25) de matière d'une épaisseur (E25) sensiblement supérieure à la- dite épaisseur déterminée (E24). 5. Chaâssis porteur selon le groupe des deux revendica- tions 3 et 4, caractérisé en ce que les lisières (28) des extrémités inférieures des jambes (22) du V inversé sont mises en contact des faces supérieures (29) des cordons épais (25) bordant longitudinale- ment la plaque de fermeture. 6. Châssis porteur selon l'une quelconque des revendica- tions 4 et 5, caractérisé en ce que les faces inférieures (27) des cordons (25) bordant longitudinalement la plaque de fermeture sont dressées planes (P), de manière à constituer au moins une face d'ap- pui de fixation (35) des supports (36) des galets (32) qui suppor- tent eux-mêmes les chenilles (2) d'un chassis à chenilles. 7. Châssis porteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les faces inférieures (27) des deux cordons (25) d'un même longeron sont coplanaires (P). 8. Châssis porteur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que deux plaques transversales (49) sont mises en contact avec les extrémités de chaque longeron et sont soudées (50) à la tôle pliée en un V inversé et à la plaque de ferme- ture achevant de conformer ledit longeron en un-caisson fermé, étanche.