Brevet FR2470027A1 — publié le 19810529

La présente invention concerne de façon géné- rale la fixation d'un accessoire sur un véhicule et plus.précisément un mécanisme de verrouillage à accou- plement rapide destiné à la fixation d'un module de servitude sur un véhicule de servitude utilisé pour l'exploitation de mines.. La logistique concernant la distribution des fournitures et la commande des déplacements des véhicules de servitude de tout type, surtout dans l'in- dustrie de l'exploitation des mines souterraines, s'est révélée l'un des aspects le plus coûteux et com- plexes de l'exploitation. Par exemple, des véhicules spécialisés en grand nombre et de types très divers.. sont utilisés pour l'exécution des différentes-tâches de servitude dans les mines. Par exemple, on utilise différents types de véhicules pour le remorquage des tuyauteries ou du boisage, pour le transport du per- sonnel d'exploitation ou pour le déplacement de charges lourdes. Le résultat est la dépense de sommes importan- tes d'argent, aussi bien en coût d'investissement que de fonctionnement. Les efforts consacrés dans le passé à la réduction au minimum de ces dépenses ont porté sur des essais de réalisation d'un véhicule normalisé de ser- vitude pouvant automatiquement monter et démonter divers accessoires de servitude. Habituellement, ces véhicules comportent un ensemble à flèche monté à l'extrémité avant du véhicule et comprennent un certain nombre de vérins hydrauliques destinés à faire pivoter et soule- ver la flèche. Ces ensembles à flèche ont habituellement un mécanisme hydraulique d'accrochage qui comprend des broches coulissantes alternatives qui, lorsqu'elles sont commandées, coopèrent avec l'accessoire et assu- rent sont montage sur le véhicule. Le brevet des Etats- Unis d'Amérique n0 3 760 883 décrit un ensemble d'ac- crochage à broches coulissantes. Les ensembles d'accrochage à broches coulis- santes présentent un certain nombre d'inconvénients importants. L'un des principaux est qu'un alignement précis est nécessaire entre les broches coulissantes et les fentes de logement de l'accessoire afin que le mécanisme de raccordement fonctionne convenablement. Souvent, comme les broches constituent des organes qui encaissent les charges dans l'ensemble d'accrochage et comme les véhicules sont exposés à des conditions très -sévères, les broches ou les fentes de logement d'ac- cessoires se déforment ou se détériorent. Ainsi, la mise en coopération de l'ensemble d'accrochage et de l'accessoire doit souvent être effectuée à la main, et présente alors des inconvénients et une perte de temps important, sans compter les risques présentés par de telles pratiques. La nécessité d'un alignement convenable de l'ensemble d'accrochage et de l'accessoire de-servitude impose en outre la disposition en terrain lisse aussi bien du véhicule de servitude que de l'ac- cessoire. Un terrain irrégulier empêche un alignement convenable. Un autre inconvénient des ensembles à broches coulissantes est que la charge de l'accessoire de servitude est portée indirectement par le système hydraulique utilisé pour la commande des broches. Ain- si, une panne du circuit hydraulique provoque le dé- crochage de l'accessoire. Dans un autre type d'ensemble d'accrochage, deux barres horizontales fixées à une flèche hydrauli- que de levage sont mises au contact d'un support fixé à un accessoire. Un vérin hydraulique monté en direc- tion sensiblement verticale, entre les deux barres ho- rizontales d'accrochage, écarte les barres l'une de l'autre et vient les faire coopérer avec deux dispo- sitifs de montage formant des logements et faisant par- tie du support. Les ensembles d'accrochage de ce type ont aussi un fonctionnement qui dépend d'un circuit hydraulique pour la fixation sûre de l'accessoire sur le véhicule. Une panne ou une fuite du circuit hydrau- ligue rend inopérant l'ensemble d'accrochage et peut provoquer un accident ou dés blessures importants. Ce type de système nécessite aussi une flèche de levage qui porte la charge de l'accessoire à une certaine dis- tance de l'essieu avant du véhicule. Un problème de déséquilibrage se pose alors dans le cas de machines basses du type utilisé nécessairement pour l'exploita- tion des mines souterraines. L'invention concerne un mécanisme de-ver- rouillage à accouplement rapide destiné à la fixation d'un module de servitude sur un véhicule de servitude d'exploitation des mines. Elle concerne un véhicule de servitude pour l'exploitation des mines,, ayant un mécanisme normalisé de verrouillage à accouplement rapide permettant la fi- xation de modules de servitude extrêmement divers sur le véhicule. Elle concerne aussi un mécanisme automatique de verrouillage à accouplement rapide permettant la fi- xation de modules de servitude sur un véhicule d'ex- ploitation de mines même lorsque le module et le véhi- cule sont en biais l'un par rapport à l'autre. Elle concerne aussi un mécanisme de verrouil- lage automatique à accouplement rapide permettant la fixation sûre d'un module de servitude sur un véhicule d'exploitation de mines même en cas de défaillance du- circuit hydraulique du mécanisme. Elle concerne aussi un mécanisme automatique de verrouillage à accouplement rapide qui verrouille un module de servitude sur un véhicule de servitude d'ex- ploitation de mines de manière que la charge du module de servitude soit supportée relativement près de l'es- sieu avant du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, gfaite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une élévation latérale d'un véhicule de servitude pour l'exploitation des mines, d'un module de servitude et d'un mécanisme de verrouillage, cette figure représentant le véhicule qui s'approche du module; - la figure 2 est une élévation latérale d'un véhicule, d'un module et d'un mécanisme analogues à ceux de la figure 1, mais elle représente le contact entre la barre 5 de levage et le dispositif 2 de fi- xation-; - la figure 3 est une élévation latérale analogue aux figures 1 et 2, représentant le véhicule, le module et le-mécanisme lorsque la barre 5 de levage et la barre 6 de maintien coopèrent de façon sûre avec le crochet 3 de levage et le crochet 4 de maintien res- pectivement; - la figure 4 est une élévation latérale représentant plus en détail le mécanisme de verrouillage lorsqu'il est en position d'ouverture; - la figure 5 est une élévation latérale représentant plus en détail le mécanisme de verrouil- lage lorsqu'il est en position de fermeture; et - la figure 6 est une vue en plan du méca- nisme de verrouillage, dans sa position de fermeture. Les figures 1 à 3 indiquent que le mécanisme de verrouillage automatique à accouplement rapide selon l'invention comprend de façon générale une tringlerie A, fixée rigidement à un véhicule B de servitude, de préférence un véhicule d'exploitation des mines, et un dispositif 2 de fixation en forme de C, fixé rigidement à un module C de servitude. Bien que ce dernier soit représenté sous forme d'un accessoire destiné à suppor- ter des charges, il faut noter qu'il peut s'agir de tout type d'outil ou de dispositif de servitude. Le dispositif de fixation 2 en C est formé afin qu'il délimite un crochet 3 de levage, concave vers le bas, à sa partie supérieure, et un crochet 4 de maintien, concave vers le haut, à sa partie inférieure. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de fixation comporte deux supports 2 (représentés en traits interrompus sur la figure 6) montés à l'extré- mité arrière du module C de servitude afin qu'ils en dépassent vers l'extérieur. Chaque support 2 délimite un crochet 3 de levage, à sa partie supérieure, et un crochet 4 de maintien à sa partie inférieure. Le dis- positif 2 de fixation peut être lui-même fixé au module C de servitude par des boulons, des soudures ou d'au- tres dispositifs convenables, et il peut être solidaire du module. De plus, bien qu'on ait représenté plusieurs supports dans le mode de réalisation considéré, il faut noter que le dispositif 2 de fixation peut être formé par un organe unique disposé horizontalement à l'extrémité arrière du module C de servitude et ayant des crochets de levage et de maintien, formés sur la totalité ou une partie de sa longueur. La tringlerie A, décrite plus en détail dans la suite, comprend une barre horizontale 5 de levage destinée à coopérer avec le crochet 3 de levage, et une barre horizontale 6 de maintien destinée à coopérer avec le crochet 4 de maintien. Les figures 1 à3 montrent de façon générale comment fonctionne le mécanisme de verrouillage selon l'invention. La figure 1 représente le véhicule B de servitude qui s'approche du module C. La figure 2 re- présente la barre 5 de levage qui est au contact du dispositif 2 de fixation, entre les deux crochets 3 et 4. Après de contact établi entre la barre 5 et le dis- positif 2 de fixation, la tringlerie A est commandée comme décrit en détail dans la suite afin que la barre de levage remonte et vienne coopérer de façon sûre avec le crochet 3. Le déplacement ultérieur de la barre 5 de levage, après sa coopération avec le crochet 3 de levage, provoque le soulèvement du module C, à l'extré- mité arrière, et son pivotement autour de son extrémité 2470027. avant si bien que le module est tiré vers le véhicule B jusqu'à ce que le dispositif 2 de fixation soit au contact de la barre 6 de maintien. Ensuite, comme dé- crit en détail dans la suite, la poursuite du soulève- ment de la barre 5 de levage place le crochet.4 de maintien en coopération étroite avec la barre 6. La barre 5 de levage continue à être soulevée afin que le module C occupe la position fixe voulue de trans- port représentée sur la-figure 3. Les figures 4 à 6 représentent plus en détail la tringlerie A. Une bielle basculante 9 et une bielle de la barre de levage sont articulées sur un prolon- gement 11 du châssis du véhicule, autour d'axes 7 et 8 respectivement. Une bielle 14 de liaison est montée en- tre les bielles 9 et 10 sur des axes 12 et 13 respecti- vement afin qu'elles forment une tringlerie verrouilla- ble à effet de genouillère. La barre horizontale 5 de levage est montée à l'extrémité externe de la bielle 10. Dans le mode de réalisation représenté, un disposi- tif alternatif 17 de mise en action qui peut être al- longé sélectivement, représenté sous forme d'un vérin hydraulique, est monté sur le prolongement 11 et sur la bielle 14 par des axes 15 et 16 respectivement. Ainsi, le dispositif 17 de mise en action peut être commandé sélectivement afin qu'il déplace la tringlerie à genouillère comprenant les bielles 9 et 14 de la po- sition d'ouverture représentée sur la figure 4 jusqu'à la position de blocage représentée sur la figure 5 et inversement. Il faut aussi se rappeler que le dispositif de mise en action peut être directèmemt monté sur la bielle 10, le résultat étant le même. Une bielle 18 portant la barre horizontale 6 de maintien à son extrémité externe, est articulée sur le prolongement il du châssis autour d'un axe 19. La bielle 18 est maintenue et guidée par un étrier 20 de butée qui est représenté comme étant solidaire du pro- longement Il du châssis. Un dispositif 21 de séparation ou 247OO de rappel, par exemple des ressorts d'acier ou un caout- chouc enrobé et précontraint, est monté à proximité de la bielle 18 et, lorsqu'il coopère avec celle-ci, appli- que une force de séparation entre les bielles 18 et 10 et ainsi entre les barres 5 et 6. Il faut noter que le raccourcissement du dispositif 17 de mise en action provoque un déplace- ment vers le haut de la bielle 10, suivant un arc de cercle compris dans un plan vertical, et provoque ainsi la rotation vers le haut de l'extrémité externe de la bielle 10, dans le sens anti-horaire sur les figures 1 à 5 autour de l'axe 8. Lorsque la bielle 10 de la barre de levage tourne de cette manière, la barre 5 remonte et vient coopérer avec le crochet 3 de levage dont la concavité est tournée vers le bas. Lorsque la barre 5 continue à remonter, le module de servitude est soulevé par son extrémité arrière comme décrit précédemment et il est tiré vers le véhicule. Comme la tringlerie à genouillère se déplace vers la position de verrouillage représentée sur la figure 5, la barre 6 de maintien vient au contact du dispositif 2 de fixation et vient coopérer étroitement avec le crochet 4 de maintien, lorsque l'extrémité arrière du module C de servitude est soulevée. Lorsque la barre 6 coopère étroitement - avec le crochet 4, la poursuite du déplacement de la tringlerie à genouillère vers sa position de verrouil- lage a tendance à soulever la bielle 18. Cette remontée de la bielle 18 provoque la compression du dispositif 21 de séparation qui coopère avec elle. La compression de ce dispositif 21 provoque la création d'une force de séparation, par un effet de ciseaux des bielles 10 et 18 et ainsi une séparation des barres 5 et 6. Comme l'indique la figure 5, cette force de séparation assu- re non seulement la coopération rigide et sûre des barres 5 et 6 avec les crochets 3 et 4 respectivement, mais aussi le verrouillage rigide de la tringlerie à genouillère dans la position de verrouillage représentée 2470027. sur la figure 5. Ainsi, il existe une relation entre le dispositif 21 de séparation et la tringlerie à ge- nouillère qui verrouille le module de service sur le véhicule, indépendamment de l'influence du circuit ou du vérin hydraulique. La tringlerie à genouillère reste verrouillée, dans la position de la figure 5, jusqu'à ce que l'opérateur du véhicule commande à nou- veau le dispositif de mise en action afin qu'il abais- se la barre 5 de levage et provoque ainsi un déplace- ment volontaire de la tringlerie à genouillère hors de sa position de verrouillage. Lorsque la tringlerie à genouillère est verrouillée, les axes qui peuvent pré- senter: du jeu ou être usés sont serrés fermement. Si- multanément, le dispositif 21 de séparation absorbe tous les chocs que peut subir le véhicule lorsqu'il se déplace en terrain irrégulier. Une patte 22 de visée est montée sur le mo- dule C de servitude afin que l'opérateur du véhicule ait un repère permettant une orientation convenable, lorsqu'il se rapproche du module C. D'après la posi- tion de cette patte 22 de visée, l'opérateur peut dé- terminer la position relative de l'axe 16 et ainsi de la tringlerie par rapport au dispositif 2 de fixation. Lorsque le module C est en biais lors du contact ini- tial de la barre 5 et du dispositif 2 de fixation, l'opérateur utilise simplement le véhicule B pour pousser le module C légèrement en avant jusqu'à ce qu'il sente que le contact a eu lieu aux deux extré- mités de la barre 5 de levage. Lorsque cette orienta- tion convenable a été obtenue, le mécanisme de ver- rouillage peut être commandé afin que le module C soit verrouillé sur le véhicule B. Il faut noter que, dans le mode de réalisation représenté, le profil su- périeur courbe du dispositif 2 de fixation en C cor- respond à un arc de cercle centré sur le centre de pivotement de la bielle 10 de la barre de levage. Cette configuration facilite la mise en coopération convenable de la barre 5 de levage et du crochet 3 lorsque le mécanisme de verrouillage est commandé alors que le véhicule est en position d'attente. Il faut noter que la position relative des barres 5 et 6 et du dispositif 2 de fixation détermi- ne la position du module C par rapport au véhicule B, laissant des espaces convenables pour le déplacement, entre le module C et le sol. Cette position relative peut être modifiée par le profil du dispositif 2 de fixation et/ou par l'emplacement de montage des barres et 6 de levage et de maintien. Il faut aussi noter, en référence à la figure 6, que, lorsque le module C de servitude est verrouillé sur le véhicule B, le centre de gravité du module est relativement proche de l'essieu avant du véhicule. Ainsi, le mécanisme de verrouillage selon l'invention réduit la distance qui sépare normalement l'axe central de l'essieu avant du centre de gravité de la charge. Ainsi, en résumé, l'invention concerne un mécanisme de verrouillage automatique faisant partie d'un véhicule normalisé de servitude pour l'exploitation des mines, pouvant être utilisé pour la fixation de mo- dulesde servitude pouvant beaucoup différer, sur le véhicule. Le mécanisme de verrouillage peut accrocher un module de servitude placé en biais devant le véhi- cule, sans qu'une flèche classique de chargementet des vérins de pivotement assurent l'alignement du mécanisme sur le module. Le mécanisme de verrouillage assure une fixation rigide du module sur le véhicule, même en cas de panne du système hydraulique et même lors- que les axes de la tringlerie présentent du jeu ou sont usés. Ainsi, les chocs qui peuvent se révéler destruc- tifs, appliqués au module, au véhicule et au mécanisme de verrouillage, sont éliminés lorsque le véhicule re- bondit en terrain irrégulier souvent rencontré. En outre, le mécanisme de verrouillage rend possible l'accrochage ou le décrochage d'un module sans opération 2470027 i manuelle. L'opérateur du véhicule peut exécuter ces tâches à partir de son poste de coimande.Le mécanis- me de verrouillage peut aussi être réalisé afin qu'il permette le transport du module de service près de l'essieu avant du véhicule. De cette manière, le vé- hicule peut supporter des modules plus lourds que ceux que supporte un même véhicule comportant un ensemble classique à flèche de chargement et à dispositif d'ac- crochage. il REVENDICATIONS 1. Mécanisme de verrouillage à accouplement rapide destiné à la fixation d'un module de servitude sur un véhicule de servitude pour exploitation de mines ou analogue, le module de servitude étant fixé au véhi- cule par un dispositif (2) délimitant un crochet (3) de levage à sa partie supérieure et un crochet (4) de maintien à sa partie inférieure, ledit mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comprend (a) une tringlerie fixée au véhicule (B) et ayant une bielle (10) de barre de levage dont une pre- mière extrémité est articulée sur le châssis du véhi- cule (B) et dont l'autre extrémité externe porte une -barre horizontale (5) de levage qui est fixée sur elle, et une bielle (18) de barre de maintien dont une pre- mière extrémité est articulée sur le châssis du véhi- cule (B) et dont l'autre extrémité externe porte une barre horizontale (6) de maintien qui est fixée sur elle, (b) un dispositif alternatif (17) de mise en action qui peut être allongé sélectivement, raccordé à la bielle (10) de la barre de levage afin qu'il assure le déplacement forcé de cette bielle (10) afin qu'elle pivote en arc de cercle dans un plan vertical, si bien que la barre (5) de levage vient coopérer avec le cro- chet (3) de levage et soulève le module (C) de servi- tude par son extrémité arrière et tire ce module vers le véhicule (B), si bien que le crochet (4) de maintien vient coopérer avec la barre (6) de maintien, et (c) un dispositif (21) de séparation fixé afin qu'il coopère avec la bielle (18) de barre de maintien et la bielle (10) de barre de levage en appliquant une force de séparation entre lesbarres de levage (5) et de maintien (6), de manière que ces barres coopèrent de façon sure avec le crochet (3) de levage et le crochet (4) de maintien. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caracté- 2470027 J risé en ce que le dispositif de fixation (2) comporte deux supports en C, délimitant chacun un crochet (3) de levage à sa partie supérieure et un crochet (4) de maintien à sa partie inférieure. - 3. Mécanisme selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la tringlerie comprend encoutre une tringlerie verrouillable à genouillère (9, 14) montée à une première extrémité sur le véhicule (B) et à l'au- tre extrémité sur la bielle (10) de barre de levage de manière que la force de séparation appliquée par le dispositif (21) de séparation assure le verrouil- lage de la tringlerie (9, 14) à genouillère d'une ma- nière telle que la barre (5) de levage et la barre (6) de maintien sont maintenues en coopération sûre avec le crochet (3) de levage et le crochet (4) de maintien, indépendamment de l'influence d'un circuit hydraulique quelconque. 4. Mécanisme selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la tringlerie verrouillable à genouillère (9, 14) comporte une bielle basculante (9) dont une première extrémité est articulée sur le châssis du véhicule (B) et l'autre extrémité est articulée sur une première extrémité d'une bielle (14) de liaison dont l'autre extrémité est articulée sur la bielle (10) de barre de levage. 5. Mécanisme selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le dispositif de sépara- tion (21) comprend des ressorts compressibles. 6. Mécanisme selon la revendication 5, carac- térisé en ce que le dispositif de mise enaction (17) est un vérin hydraulique.