Brevet FR2472342A1 — publié le 19810703

La présente invention concerne un dispositif scarificateur ou piocheur destiné à être monté sur un engin de terrassement, par exemple un tracteur ou un autre véhicule, destiné à assurer des opérations de creusement du sol. Un dispositif scarificateur ou piocheur com- porte essentiellement une tringlerie ayant un châssis fixe monté sur le véhicule, un châssis mobile ou de support d'outil auquel un outil est fixé, et un ou plusieurs bras qui assurent le montage articulé du châssis portant l'outil sur le châssis fixe. Un exemple de dispositif scarificateur permet à l'outil d'effectuer un ou plusieurs mouvements géométriques comme décrit dans la suite. Un premier mouvement, considéré comme radial, comprend le déplacement d'une ou plusieurs pointes d'ou- til suivant une trajectoire pratiquement circulaire autour d'un axe horizontal convenable de rotation passant par un point du châssis fixe. Grâce à ce mouvement, la par- tie de travail de l'outil peut pénétrer dans le sol et peut y suivre une trajectoire ayant pratiquement la for- me d'un arc de cercle. Un second mouvement, appelé va- riation de l'angle d'incidence comprend la rotation du châssis mobile autour d'un axe passant par ce châssis mobile lui-même et perpendiculaire au plan dans lequel a lieu le mouvement radial. Ce mouvement modifie l'an- gle d'incidence de la partie de travail de l'outil et du sol. Enfin, un troisième mouvement, appelé mouve- ment en parallélogramme, comprend le déplacement du châssis de support d'outil et en conséquence de l'outil de manière que l'angle d'incidence de lapartie de tra- vail de l'outil et du sol reste pratiquement inchangé. Grâce à ce dernier mouvement, l'outil tend à pénétrer dans le sol suivant une trajectoire courbe dont la cour- bure dépend des dimensions des différents organes de la tringlerie. Lorsque ces organes formentun parallélogram- me véritable, l'angle d'incidence reste constant. Les dispositifs scarificateurs connus peuvent être distingués les uns des autres d'après la struc- ture de la tringlerie de montage du châssis mobile sur le châssis fixe, et d'après la configuration du dispositif de commande, habituellement hydraulique, qui assure le mouvement de la tringlerie. Dans les dispositifs connus, les trois types de mouvement précités ne peuvent pas être mis en oeuvre avec précision ou, sous une autre forme, ces mouvements ne sont pas tota- lement indépendants les uns des autres car la structure de la tringlerie ou le type de commande utilisé s'y oppose. Enfin, certains dispositifs nécessitent des structures relativement complexes pour la mise en oeu- vre du mouvement nécessaire. On connalt déjà différentes tringleries destinées à des dispositifs scarificateurs et différents dispositifs de commande du mouvement de la tringlerie, notamment des dispositifs hydrauliques. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n'-3 503 456, 3 527 308, 3 973 632 et 4 031 964 représentent divers types de trin- glerieset de dispositifs hydrauliques qui en commandent le mouvement. L'invention concerne un dispositif scarifica- teur destiné à un engin de terrassement ou un autre vé- hicule, comprenant une tringlerie sous forme d'un qua- drilatère articulé. Une première paire de côtés opposés du quadrilatère est délimitée par un châssis mobile ou de support d'outil et un châssis fixe qui assure le montage rigide du dispositif sur la machine ou l'engin. Les autres côtés opposés du quadrilatère sont formés par des bras pivotants inférieur et supérieur, articulés chacun sur les châssis fixe et mobile. La tringlerie est commandée par un dispositif de mise en action qui est articulé entre le bras pivotant inférieur et le châssis mobile ou de support d'outil. Ce bras pivotant supérieur peut avantageusement comporter un second dispositif de mise en action, commandé par un fluide et articulé entre les châssis fixe et mobile. Le système de commande hy- draulique permet à la tringlerie d'effectuer un mouvement radial, permet une variation de l'angle d'incidence de l'outil avec le sol et permet en outre le déplacement en parallélogramme. L'invention concerne donc un dispositif scari- ficateur ou piocheur destiné à être monté sur un trac- teur ou un autre véhicule analogue. Elle concerne aussi un dispositif piocheur ayant une tringlerie en parallélogramme. Elle concerne aussi un dispositif piocheur qui permet un mouvement radial, un mouvement en parallélo- gramme et une variation de l'angle d'incidence de l'outil scarificateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure l est une élévation latérale d'un mode de réalisation de l'invention dans lequel l'outil scarificateur est représenté en position abaissée dans le sol; - la figure 2 est une élévation latérale d'un second mode de réalisation de dispositif selon l'invention dans lequel le bras pivotant supérieur de la tringlerie comporte un dispositif hydraulique de mise en action; - la figure 3 est une vue de bout du dispositif scarificateur de la figure 2; - la figure 4 est un schéma du circuit hydrau- lique utilisé pour la commande du mode de réalisation de l'invention représenté sur la figure 1; et - les figures 5 à 7 sont des schémas de circuits hydrauliquE utiliséspour la commande du mode de réalisation représenté sur la figure 2. On se réfère d'abord à la figure 1 qui représente un dispositif scarificateur, portant la référence générale 1, qui comporte un châssis mobile 2 de support d'outil, auquel un ou plusieurs outils 3 sont fixés, et un châssis fixe 4 destiné à être monté sur une machine ou un engin (normalement à l'arrière de celui-ci). Une tringlerie 5 relie le châssis mobile au châssis fixe 4 afin que le châssis mobile puisse se déplacer par rapport au châssis fixe. La tringlerie comprend pratiquement au moins un bras inférieur 6 qui est articulé à une première extré- mité en un point 7 de pivotement sur le châssis fixe 4 et à l'autre extrémité en un point 8 de pivotement sur le châssis mobile 2. Comme indiqué sur les figures 1 et 2, le bras inférieur comporte deux organes longitudinaux 9 raccordés rigidement par une traverse 10. La tringle- rie 5 comporte aussi un bras supérieur 13 dont une pre- mière extrémité est articulée en un point 14 sur le châssis fixe 4, et l'autre extrémité est articulée en un point 15 de pivotement sur le châssis mobile 2. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le bras supérieur 13 comporte une bielle unique placée pratique- ment dans un plan vertical qui est équidistant des or- ganes longitudinaux 9. L'ensemble formé par les deux bras 6 et 13 et les châssis 2 et 4 constitue donc une tringlerie articulée en parallélogramme destinée à provoquer le déplacement du châssis 2 de support d'outil dans un plan vertical, l'outil conservant pratiquement le même angle d'incidence avec le sol. Comme l'indique clairement la figure 1, la distance comprise entre les points 7 et 8 d'articulation du bras inférieur est supérieure à la distance comprise entre les points 14 et 15 d'articulation du bras supé- rieur 13. L'utilisation des éléments de cette structure géométrique et la sélection convenable des autres di- mensions des éléments du parallélogramme permettent la sélection préalable de toute variation de la position angulaire d'angle y de l'outil 3 par rapport au sol. Dans le cas du mode de réalisation représenté, on con- sidère qu'il convient que l'angle d'incidence y de l'outil varie entre 40 , à partir d'une première posi- tion dans laquelle l'outil 3 est à sa profondeur maxi- male, et 450, lorsque l'outil 3 est au niveau du sol comme indiqué en traits interrompus sur la figure 1. La tringlerie 5 est commandée par un dispositif de mise en action luimême commandé par un fluide, par exemple des vérins hydrauliques 16. Chacun des vérins a un bottier ou cylindre tubulaire articulé en un point 17 de pivotement sur le bras 6, et une tige 18 qui peut coulisser dans le boîtier et qui est articulée en un point 19 sur le châssis mobile 2. Le point 17 d'ar- ticulation et placé sur une partie 20 en saillie dé- passant verticalement au-dessus du bras 6 et est disposé à proximité immédiatement du point 7 d'articulation du bras 6 sur le châssis fixe. La position du point 17 par rapport au point 7 est choisie de manière que le point 17 se trouve au-dessus du point 7 comme indiqué claire- ment sur la figure 1. Le point 17 d'articulation est placé entre les points 7 et 8 d'articulation du bras 9. Le point 19 d'articulation est choisi afin qu'il se trouve au-dessus du point 15 auquel le bras 13 est ar- ticulé sur le châssis mobile 2. Chacun des points 19 d'articulation est formé sur une patte ou un support 21, fixé rigidement au châssis 2, afin que la commodité de fonctionnement de l'ensemble soit augmentée. Dans le mode de réalisation représenté, le bras inférieur 6 comporte un élément tampon ou support 22 destiné à prendre appui contre une butée ou un siège convenable 23 du châssis fixe 8 lorsque le châssis mo- bile 2 se déplace vers sa position limite supérieure représentée en traits interrompus sur la figure 1. La figure 4 représente schématiquement le cir- cuit hydraulique de commande du dispositif décrit. Le circuit comprend une unité hydraulique centrale non re- présentée destinée à transmettre du fluide sous pres- sion par un conduit ou une tuyauterie 25, vers les vérins 16, et à évacuer le fluide par un conduit ou une tuyaute- rie 26 rejoignant un réservoir 27. Un distributeur 28 est monté entre les conduits 25, 26 et les vérins 16 et il est relié par des parties de conduit ou tuyauteries 29 et 30 aux chambres 40, 41 voisine de la tête et voisine de la tige de chacun des vérins. Le distributeur 28 peut prendre au moins deux positions différentes qui modifient chacune les conditions de circulation du fluide entre les différents conduits 25, 26 et 29, 30 de la manière décrite dans la suite. Comme l'indique clairement la figure 2, le bras 13 de la tringlerie reliant le châssis mobile 2 au châssis fixe 4 peut être remplacé par un second vérin hydraulique 32. Une première extrémité du boîtier ou du cylindre de ce vérin est articulée en un point 14 sur le châssis fixe 4 et une première extrémité de la tige 33 du piston est articulée en un point 15 sur le châssis mobile 2. En conséquence, le vérin hydraulique 32 (qui est articulé auxpoints d'articulation du bras supérieur 13 sur les châssis 2 et 4) équivaut géométriquement au bras 13. Dans le mode de réalisation de la figure 2, le premier et le second vérins hydrauliques 16 et 32 peuvent être commandés par l'un ou l'autre de deux cir- cuits hydrauliques représentés sur les figures 5 et 7. Sur la figure 5, les deux vérins 16 sont commandés par un distributeur 28 tout à fait analogue à celui qu'on a décrit en référence à la figure 4. Le vérin 32 est com- mandé par un second distributeur 34 monté entre le pre- mier distributeur et les parties 35 et 36 de tuyauterie qui sont reliées respectivement à la chambre 39 voisine de la tige et à la chambre 38 voisine de la tête du vérin 32. Le distributeur 34 peut prendre pratiquement deux po- sitions, représentées sur les figures 5 et 6 respective- ment, afin qu'il détermine deux conditions différentes de fonctionnement qu'on décrit dans la suite. Le circuit hydraulique de la figure 7 correspond tout à fait à celui de la figure 5, mais le distributeur 34 est remplacé par un distributeur 37 qui peut prendre trois positions différentes de fonctionnement. On considère maintenant le fonctionnement du dispositif selon l'invention. On considère d'abord le mode de réalisation de la figure 1, à partir de la po- sition limite inférieure de la tringlerie 5, l'outil 3 étant alors à sa profondeur maximale dans le sol comme indiqué sur la figure 1. Lorsque l'outil doit être sou- levé, le distributeur 28 (figure 4) est commandé par déplacement vers la droite sur cette figure 4 afin qu'il relie hydrauliquement la partie 25 de tuyauterie et la partie 29, si bien que du fluide sous pression pénètre dans les chambres 40 des vérins 16. Simultané- ment, la tuyauterie 26 est reliée à la tuyauterie 30 si bien que le fluide des chambres 41 des vérins 16 peut re- joindre le réservoir 27. De cette manière, la tige 18 de chacun des vérins 16 se déplace vers la droite sur la figure 1 et fait tourner les bras pivotants 6 et 13 dans le sens anti-horaire si bien que le châssis mobile 2 se soulève.La position limite atteinte à la fin de ce mouvement est représentée en traits interrompus. De manière tout à fait analogue, les vérins 16 peuvent être commandés à l'aide du distributeur 28 de manière qu'ils abaissent le châssis 2. Ainsi, le dispositif scarificateur selon l'in- vention effectue un mouvement en parallélogramme au cours duquel l'outil 3 se déplace verticalement alors que son angle d'incidence avec le sol reste presque constant. Il apparaît que la sélection convenable des dimensions des différents éléments formant le parallélogramme articulé qui règle le mouvement de l'outil, permet l'obtention de toute variation voulue de l'angle d'in- cidence y de l'outil suivant sa trajectoire. On considère à cet égard qu'il convient que ses dimensions soient choi- sies afin que l'angle d'incidence y varie entre 40 et lors de son passage de sa position d'enfoncement maximal dans le sol à la position de contact avec la surface du sol. Dans le mode de réalisation de la figure 2, on 247234X peut obtenir deux différents modes de fonctionnement en plus de celui qui assure le mouvement en parallélogramme décrit en référence au mode de réalisation de la figure 1. Un premier mode comprend à nouveau le déplacement de l'outil suivant le mouvement en parallélogramme, mais avec un angle prédéterminé d'incidence y pour l'outil choisi par l'opérateur en fonction du travail, à effec- tuer et qui est maintenu sans changement lors du mouve- ment en parallélogramme. Un angle prédéterminé d'inci- dence de l'outil est fixé d'abord par commande du distributeur 34, déplacé de la configuration représentée sur la figure 5 à celle de la figure 6. Comme indiqué sur cette dernière figure, des connexions électriques sont assurées par l'intermédiaire du distributeur 34 is entre les parties 29 et 35, 29' et 36 et 30' et 30 de conduit. De cette manière, le vérin hydraulique 32 est monté en série avec les deux vérins hydrauliques 16. Le distributeur 28 est alors commandé par déplacement vers la droite sur la figure 6 afin qu'il relie hydraulique- ment les conduits 25 et 29' d'une part et 26 et 30' d'autre part. Le fluide sous pression parvient à la chambre 38 de tête du vérin 32 et s'échappe de la chambre 39 de la tige vers les chambres 40 de tête des vérins 16. Le fluide provenant des chambres 41 de la tige des vérins 16 est alors dirigé vers le réservoir 27. Le distributeur 34 est alors ramené dans la position de la figure 5 dans laquelle aucune alimenta- tion de fluide vers la chambre 38 de tête et aucune éva- cuation de fluide de la chambre 39 de la tige du vérin 32 ne sont possibles. En conséquence, le vérin 32 joue le rôle d'un bras rigide de longueur prédéterminée. En outre, la commande du distributeur 28 de la manière décrite précédemment en référence au premier mode de réalisation permet la mise des vérins hydrauliques 16 dans toute position prédéterminée voulue. Un second mode de fonctionnement comprend le mouvement en parallélogramme avec un pivotement simultané du châssis 2 autour de l'axe de l'articulation 8. Le distributeur 34 est déplacé vers la position de la figure 6 et il reste dans cette position. Etant donné que les vérins 32 et 16 sont montés en séie, la com- mande du distributeur 28 par déplacement vers la gauche provoque alors le pivotement de l'outil 3 autour du point 8 d'articulation, lors de l'entrée dans le sol. Ce mode de fonctionnement particulier peut être utile dans des circonstances spéciales. Un troisième mode de fonctionnement du dispo- sitif de la figure 2 peut être obtenu par utilisation du circuit hydraulique de la figure 7. Il faut noter que, lorsque le distributeur 37 est déplacé vers la position représentée sur cette figure et lorsque le distributeur 28 est déplacé vers la gauche sur la figure 7, les par- ties 29' et 30' de conduit sont reliées aux parties et 36 respectivement si bien que du fluide sous pression parvient à la chambre 39 placée du côté de la tige du vérin 32, le fluide étant évacué de la chambre 38 placée du côté de la tête du vérin 32. Les parties 29 et 30 de tuyauterie, pour cette configuration, res- tent alors fermées et empêchent toute transmission de fluide vers les chambres 40 et 41 ou à partir des cham- bres 40 et 41 des vérins 16. De cette manière, l'ensemble comprenant le bras inférieur 6, le châssis 2 et les vé- rins 16 jouent le rôle d'une structure rigide et pivotent autour du point 7, sous la commande du vérin hydraulique 32. De cette manière, on obtient un fonctionnement avec mouvement radial, c'est-à-dire dans lequel la pointe de l'outil 3 suit une trajectoire circulaire autour du point 7 d'articulation. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et quf'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre. 247Z342 REVENDICATIONS 1. Dispositif scarificateur pour engin de terrasse- ment, du type qui comprend une tringlerie (5) sous forme d'un quadrilatère articulé, ayant un châssis mobile (2) sur lequel un outil de scarificateur est fixé, un châssis fixe (4) monté sur l'engin et deux bras pivotants sensi- blement parallèles (6, 13) supérieur et inférieur, ar- ticulés chacun en un point sur le châssis fixe et en un point sur le châssis mobile, ledit dispositif scarifi- cateurétant caractérisé en ce que la tringlerie (5) est commandée par un dispo- sitif (16) de mise en action qui est lui-même commandé par un fluide, et il comprend des articulations (17, 19) reliant le dispositif de mise en action au bras pivotant inférieur et au châssis mobile. 2. Dispositif scarificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de mise en action (16) comporte un vérin hydraulique ayant une tige fixée à un piston et un boîtier, et l'articulation (19) assure la liaison de la tige du piston au châssis mobile (2) et l'articulation (17) assure la liaison du boîtier du vérin au bras pivotant inférieur (6). 3. Dispositif scarificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'articulation (17) du bras pivotant inférieur (6) sur le dispositif de mise en action est placée entre les points (7, 8) d'articulation du bras pivotant inférieur sur les châssis fixe et mobile (2, 4) et au-dessus du point d'articulation du bras pivotant in- férieur sur le châssis fixe. 4. Dispositif scarificateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'articulation (19) du dispositif (16) de mise en action sur le châssis mobile (2) est placée au-dessus du point d'articulation du bras pivotant supérieur (13) sur le châssis mobile (2). 5. Dispositif scarificateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la distance comprise entre les points d'articulation du bras pivotant inférieur (6) sur les châssis fixe et mobile (2, 4) est supérieure à la distance comprise entre les points d'articulation du bras pivotant supérieur (13) sur ces châssis fixe et mo- bile. 6. Dispositif scarificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis mobile (2) a un outil scarificateur (3) qui est fixé sur lui, l'outil étant mobile entre une première position dans laquelle il a une profondeur maximale dans le sol et une seconde po- sition dans laquelle il se trouve au niveau du sol, l'outil ayant un angle d'incidence par rapport au sol qui varie d'un angle d'environ 5 entre la première et la seconde position. 7. Dispositif scarificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras pivotant supérieur (13) comporte un second dispositif de mise en action (32) commandé par un fluide. 8. Dispositif scarificateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le second dispositif de mise en action (32) comporte un vérin hydraulique ayant une tige de piston et un bottier, la tige de piston étant articu- lée sur le châssis mobile (2) et le boîtier sur le châssis fixe (4). 9. Dispositif scarificateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras pivotant inférieur (6) com- prend au moins deux organes longitudinaux raccordés rigi- dement l'un à l'autre et le dispositif de mise en action (16) est placé entre les deux organes et le châssis mobile. 10. Dispositif scarificateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que le second dispositif de mise en ac- tion (32) est placé entre les organes longitudinaux. 11. Circuit hydraulique de commande d'un dispositif scarificateur fixé à un engin de terrassement, du type qui comprend une tringlerie ayant un châssis mobile sur lequel un outil de travail est fixé, un châssis fixe et des bras pivotantssupérieur et inférieur, un premier dispositif de mise en action commandé par un fluide et placé entre le chas- sis mobile et le bras pivotant inférieur, le premier dis- positif de mise en action ayant deux chambres destinées à recevoir et à évacuer du fluide, le bras pivotant supé- rieur comprenant un second dispositif de mise en action commandé par un fluide, ayant deux chambres destinées à recevoir et à évacuer du fluide, ledit circuit hydraulique étant caractérisé en ce qu'il comprend un premier distributeur (34) ayant une première position dans laquelle du fluide hydraulique est transmis à l'une des chambres du second dispositif de mise en action (32) et est évacué de l'autre des chambres afin que la longueur du bras pivotant supérieur puisse être réglée sélectivement, le premier distributeur (34) ayant une seconde position dans laquelle le fluide hydraulique ne peut pas être transmis aux chambres du second dispositif de mise en action (32) ou évacué de ces chambres si bien que le bras pivotant supérieur garde sa longueur prédéterminée, un second distributeur (28) destiné à trans- mettre du fluide hydraulique par l'intermédiaire du pre- mier distributeur (34) à l'une des chambres du premier dispositif de mise en action (16) et à évacuer du fluide de l'autre des chambres du premier dispositif de mise -25 en action afin que la hauteur du dispositif scarificateur soit réglée au cours d'un mouvement en parallélogramme pendant lequel la distance comprise entre les points d'articulation de chacun des bras pivotants reste cons- tante et l'angle d'incidence de l'outil par rapport au sol a une valeur sensiblement prédéterminée qui dépend de la longueur prédéterminée du second dispositif de mi- se en action commandé par un fluide, et le premier distributeur (34), lorsqu'il est dans sa première position, transmet du fluide évacué par le se- cond dispositif de mise en action (32) à l'une des cham- bres du premier dispositif de mise en action alors que le fluide est simultanément évacué de l'autre des chambres du premier dispositif de mise en action si bien que l'an- gle d'incidence de l'outil par rapport au sol varie lors du déplacement du premier dispositif de mise en action. 12. Dispositif scarificateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que le premier distributeur (37) a une troisième position dans laquelle le fluide hydrau- lique est transmis à l'une des chambres du second dispo- sitif de mise en action (32) et est évacué de l'autre chambre, et dans laquelle le fluide hydraulique ne peut pas être transmis aux chambres du premier dispositif de mise en action (16) ou évacué de ces chambres.