Brevet FR2472635A1 — publié le 19810703

L'invention concerne une pelle mécanique excava- trice comportant une cabine supérieure montée sur un châssis de base, rotative sur un axe vertical, pourvue d'une flèche pour les outils de travail tels que pelle, benne preneuse ou autre, et de bras porteurs articulés sur les bords frontaux antérieur et postérieur du châssis, déplaçables dans des plans verticaux et horizontaux et pourvus sur leurs extrémités d'or- ganes d'appui sur le sol. On connaît deux types de pelles mécaniques dont l'un est désigné sous le nom de "pelle mobile". Sur le châssis de base de cette pelle sont montées des roues entraînées avec lesquelles la pelle peut être déplacée sur le terrain. Cepen- dant, de telles pelles mobiles ne sont utilisables que sur un terrain plat et, en outre, leur domaine d'application est réduit par le fait que la largeur de voie ne peut pas être modifiée, ou seulement d'une manière peu importante. Le second type de pelle mécanique est dénommé "excavatrice". Ces pelles présentent, sur le c8té avant et sur le côté arrière d'un châssis de base, des bras porteurs de grande extension, qui peuvent être réglés en position, dans la direction horizontale et dans des plans verticaux, indépendam- ment les uns des autres de telle sorte que la largeur de voie et la position des roues peuvent être modifiées. Ces excavatri- ces peuvent ainsi être mises en service sur des terrains iné- gaux, en forte pente et non carrossables. Dans ces pelles, les bras porteurs affectés à l'un des côtés du châssis de base, portent des roues non en- traînées et les autres bras porteurs sont pourvus de patins qui servent à appuyer la pelle sur le sol. De telles pelles progres- sent sur le terrain par le fait que les bras qui portent les patins d'appui sont soulevés au-dessus du sol par abaissement de la flèche de la pelle, après quoi, par repliement de la flè- che en plusieurs parties, la pelle peut être déplacée par trac- tion ou poussée en roulant sur les roues non entrainées. De telles pelles ne peuvent pas être utilisées pour le transport de charges, car la flècheest déjà nécessaire pour le déplace- ment de la pelle, de sorte qu'une charge soulevée devrait être à nouveau déposée après chaque court pas d'avancement, pour libérer la flèche en vue du déplacement suivant. On connaît par le brevet allemand 22 11 148 une 2 2472635 pelle flottante dont le corps flottant porte une flèche. Sur l'un des côtés frontaux du corps flottant, sont articulés deux bras porteurs qui sont réglables en position horizontalement et verticalement, et qui portent, à leur extrémité libre, des roues qui peuvent être rabattues d'une position verticale dans une position horizontale. Sur l'autre c8té frontal du corps flottant, est prévu un bras porteur qui peut également être déplacé verticalement et horizontalement, et sur lequel peut être fixée une paire de roues. La pelle flottante peut être déplacée sur le sol sur ces roues. Pour ce déplacement d'avance- ment, les deux bras porteurs prévus sur un des côtés frontaux sont accouplés rigidement entre eux au moyen d'un profilé de liaison. Lors de la mise en service de la pelle flottante, les roues des paires de bras porteurs basculent dans leur position horizontale de sorte que la pelle peut s'appuyer sur un sol couvert d'eau. Sur l'autre bras porteur est fixé un organe avec lequel la pelle peut être ancrée sur le fond. La présente invention concerne une pelle mécanique du genre excavatrice, et elle a pour but d'augmenter les possi- bilités d'emploi et la mobilité d'une telle pelle. Dans ce but la pelle conforme à l'invention est caractérisée en ce que, comme organe d'appui au sol, sur les quatre bras porteurs, on prévoit des roues, dont au moins une paire est orientable à volonté, et dont au moins une roue peut être entraînée. Grâce à ces mesures, d'une part, la pelle peut être mise en service même sur des terrains en pente et non carrossables pour le transport de charges, et, d'autre part, sa mobilité sur de tels terrains est considérablement améliorée. La description ci-après se rapporte à deux exem- ples de réalisation, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de la pelle en élévation latérale. - la figure 2 est une vue en plan, certaines par- ties ét ant supprimées pour plus de clarté. - la figure 3 est une vue en perpective oblique d'un bras porteur. - la figure 4 montre un moyeu pour une roue sup- plémentaire. - les figures 5 et 6 sont deux exemples de mise 3 2472635 en oeuvre de la pelle, dans lesquelles, cependant, pour plus de clarté, seuls les bras porteurs pourvus des roues orientables sont représentés. - la figure 7 montre une autre forme de réalisation de la pelle. - les figures 8 et 9 sont respectivement une vue en plan et une vue en élévation de la roue orientable et du socle qui la porte. - la figure 10 est une vue en perspective d'un patin d'appui. Dans le premier exemple de réalisation, la pelle comprend un châssis de base 1, une cabine supérieure 2 montée rotative sur ce châssis, et qui contient le siège du conducteur ainsi que les éléments d'entraînement, une flèche 3 en plusieurs parties, à laquelle est fixée la pelle excavatrice proprement dite, ainsi que, sur le bord antérieur et sur le bord frontal arrière du châssis, deux bras porteurs articulés 5 et 6. Le bras porteur 5 se compose de deux tronçons de tube 5' et 5" coulissant télescopiquement l'un dans l'autre. Les bras 5 et 6 peuvent être, de manière connue, réglés en posi- tion, indépendamment l'un de l'autre, en direction horizontale et en direction verticale, le réglage de position horizontale étant obtenu par pivotement sur un axe de palier sensiblement vertical. Les bras porteurs peuvent ainsi être adaptés, non seulement à chaque forme de terrain, mais il est également possible de modifier à volonté la largeur de voie et la hauteur des roues. Les quatre bras porteurs 5 et 6 sont pourvus à leurs extrémités de roues 9 et 10 (figure 2). Pour déplacer les bras porteurs 5 et 6 en direction verticale sur les axes horizontaux, on prévoit des vérins hydrau- liques 23, 24 qui sont connectés, d'un côté, aux bras porteurs, et, de l'autre côté, au châssis de base 1. Les bras porteurs 6 ont une longueur fixe prédéterminée. Ils portent chacun, à son extrémité libre, un moyeu de roue 26 tournant sur un axe verti- cal 25. Dans ces moyeux 26, sont disposés des moteurs hydrauli- ques pour l'entraînement des roues 10. A chacun des moyeux pivotants 26, est reliée une tringlerie en parallélogramme 27 qui est articulée à son autre extrémité sur le châssis 1. Cette tringlerie assure que, si les bras porteurs 6, tournent horizontalement (flèche 28), les deux 4 2472635 roues 10 conservent leur parallélisme. On fait tourner les bras porteurs manuellement. Leur position par rapport au châssis de base 1 est fixée au moyen d'une liaison par broche et perçage 29 de type connu et couramment utilisé. Les roues orientables sont montées à articulation libre sur les extrémités libres des bras porteurs 5. La roue 9 est portée par un moyeu 11 qui est fixé à un support de roue 12. Ce support porte un arbre vertical 13 qui peut être inséré à partir du bas dans un perçage correspondant ou une douille de l'extrémité antérieure du bras 5. Cet axe d'arbre 13 est un peu plus long que le perçage qui le reçoit de sorte qu'il dépasse ce dernier vers le haut, par une partie saillante qui est blo- quée contre tout déplacement axial au moyen d'un verrou ou ana- logue non représenté. Sur la zone d'extrémité libre de l'un des tron- çons de tube 5' (voir figure 2) est soudée une patte 14 sur laquelle est articulée une extrémité d'un vérin hydraulique 15 dont l'autre extrémité est accrochée à une patte 17 prévue sur le châssis de base 1. Ce mode de liaison est facilement amovi- ble, et,quand il est libéré le vérin 15 peut tourner vers l'avant, de telle sorte que la tige de piston 16 peut être reliée au support 12 de la roue orientable 9, comme indiqué en traits interrompus dans la figure 2. Cette disposition ainsi représentée du vérin hydraulique 15 sert à provoquer l'orientation de la roue 9. Le dispositif de commande qui actionne ces vérins est prévue de telle manière que les deux unités peuvent être chargées simultanément et en sens opposés pour provoquer le même pivote- ment des roues 9. Quand les deux vérins 15 se trouvent dans la position représentée en traits interrompus dans la figure 2 pour diriger les roues 9, la position pivotée vers l'extérieur des bras porteurs 5 est immobilisée par une liaison broche et per- çage. Dans la zone de l'axe de palier 7, un moyeu sup- plémentaire 19 peut être relié rigidement au bras porteur 5, pour recevoir une autre roue 20 qui est représentée, dans la vue en plan de la figure 2, sur le côté droit du châssis de transport de la pelle, tandis que, sur le côté gauche, on a représenté seulement le moyeu de roue 19 destiné à porter la roue 20. Ces moyeux 19 comprennent une douille tubulaire 22 qui est traversée par l'axe de palier, et un flasque 21 saillant latéralement (figure 4), au moyen duquel le moyeu 19 est relié au bras porteur d'une manière telle qu'il puisse accompagner ses mouvements de rotation horizontale. Il serait également possible de prévoir que les autres roues 10 soient en outre orientables à volonté, ce qui permettrait de tourner dans un cercle plus réduit. Les roues orientables 9 sont montées sur les bras porteurs 5 de manière facilement démontable. Elles peuvent être retirées et remplacées par un patin d'appui 29. Le choix du type d'appui (roue 9 ou patin 29) dépend du type de travail à exécuter. La figure 5 montrent qu'une telle excavatrice peut être mise en oeuvre là o des pelles mobiles antérieurement connues ne pouvaient plus être utilisées, par exemple si l'on creuse des fossés ou analogues. La largeur de voie est grande, par rapport au fossé, comme le montre la figure, de sorte que la charge de la pelle se trouve répartie sur une surface éloi- gnée du bord de la tranchée, ce qui évite le danger de voir l'excavatrice se renverser. La pelle peut être déplacée en n'importe quel endroit le long du fossé, ce qui donne la possi- bilité de retirer des coffrages éventuels et de les réinstaller au nouvel emplacement. Avec les excavatrices mobiles de type connu, le travail sur des fossés de ce genre n'est plus possible. Meme si l'on dispose d'une place suffisante près du bord du fossé, le conducteur a â peine la possibilité de voir le fond du fossé, ce qui rend le travail difficile. Dans l'exemple de mise en oeuvre représenté dans la figure 6, on voit comment, par exemple, sur des talons ou des terrains en pente, les roues peuvent rouler sur des plans différents, car les bras porteurs sont réglables en différentes directions et indépendamment l'un de l'autre. La pelle peut se déplacer avec ou sans l'aide des flèches 3, 3', car l'une des paires de roues 10, 10' est entraînée. Les diamètres des roues entra nées 10, 10' sont alors avantageusement supérieurs à ceux des roues orientables 9 et 9'. De cette manière, la pelle peut franchir des obstacles importants, par ses propres moyens, même si ces obstacles sont plus grands que le rayon de la roue entraînée, car, la roue entratnée est appliquée au moyen de la flèche contre l'obstacle et peut rouler sur lui sous l'effet de la force d'entrainement. 6 2472635 L'excavatrice du modèle conforme à l'invention peut se déplacer par ellemême sur un terrain marécageux, auquel cas, dans des circonstances très difficiles, on peut faire appel, pour ce déplacement, aussi bien à la flèche qu'à l'entraînement des roues. Pendant le travail, la pelle repose sur les roues 9 et 10. Pour le transport sur route, sur de grandes distances, on peut utiliser les roues 20 sur lesquelles on abaisse la pelle en tournant les bras porteurs 5 vers le haut. La figure 7 montre une autre forme de réalisation de la pelle conforme à l'invention. Les pièces identiques sont pourvues des mêmes chiffres de référence avec l'indice "prime". Pour ce qui est des points principaux, la pelle de la figure 7 est identique dans sa construction à celle précédemment décrite. La différence réside dans la constitution des supports 12' des roues orientables 9' et en outre dans le fait que, sur le bras portant la roue orientable 9', est soudée, près de l'axe de pivotement horizontal, une douille 30 à axe vertical. Dans cette douille 30 peut être introduit par le bas, le tourillon support 31 d'un patin d'appui 29 (figure 10). On peut descendre la pelle sur ce patin si cela est nécessaire pour le travail. Le support de roue 12' consiste ici en deux branches 32 et 33 formant un angle entre elles. La branché horizontale 32 porte une tige d'arbre 13' qui dépasse vers le haut du perçage ou de la douille dans laquelle il est engagé. Une goupille transversale 34 immobilise cet arbre 13' contre un déplacement axial. Pour retirer la roue orientable 9, on chasse cette goupille 34 et on peut alors monter un patin dans le perçage ou la douille. Sur le bord de la branche horizontale 32 sont prévus des perçages 35 (figure 8) dans lesquels peut etre accrochée la tige de pis- ton 16' d'un vérin hydraulique. Par rapport au mode de réalisa- tion précédemment décrit, ce support de roue 12' présente l'avantage que la roue peut être orientée sur un angle plus grand, de sorte que l'on peut tourner sur un cercle de très petit rayon. La construction conforme à l'invention réunit les avantages d'une pelle dite mobile et d'une excavatrice marchante, ce qui assure de nouvelles possibilités de mise en oeuvre d'un tel appareil. R E V E N D I CA T I 0 N S 1 ) Pelle mécanique excavatrice comportant une cabine supérieure montée sur un châssis de base, rotative sur un axe vertical, pourvue d'une flèche pour les outils de travail tels que pelle, benne preneuse ou autre, et de bras porteurs articulés sur les bords frontaux antérieur et postérieur du châssis, déplaçables dans des plans verticaux et horizontaux et pourvus sur leurs extrémités d'organes d'appui sur le sol, excavatrice caractérisée en ce que, comme organes d'appui, on prévoit, sur les quatre bras porteurs (5, 6; 50, 6') des roues (9, 10; 9', 10') dont au moins une paire (9, 9') est orientable à volonté, et dont au moins une (10, 10') peut être entraînée en rotation. 2 ) Excavatrice suivant la revendication 1, caractérisée en ce que, pour modifier l'orientation des roues (9, 9') chaque roue est pourvue d'un vérin hydraulique (15). 3 ) Excavatrice suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le vérin hydraulique (15) est connecté, d'un côté, à un support (12, 12') portant la roue (9, 9') et, de l'autre côté, au bras porteur (5, 50). 4 ) Excavatrice suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le bras (5, 50) qui porte la roue orien- table (9, 9') se compose d'une manière connue, de deux tronçons de tube (5', 5", 50", 50') coulissant télescopiquement l'un dans l'autre, que le vérin hydraulique (15) servant à l'orien- tation de la roue (9, 9') est fixé sur l'extrémité libre du tronçon de tube (5, 50') qui est articulée sur le châssis de base (1). ) Excavatrice suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le vérin hydraulique (15) est fixé par une extrémité, de manière démontable, au support (12, 12') de la roue, par exemple par une liaison à broche et perçage, et, que sur le châssis (11') entre les bras (5, 50) qui portent les roues orientables (9, 9'), on prévoit au moins un système d'attache (17) sur lequel peut être fixée à volonté une extrémité du vérin. 6 ) Excavatrice suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que pour une liaison amovible des roues orientables (9, 9'), les supports (12, 12') portent, sur le c8té supérieur, un axe formant arbre vertical (13, 13') qui peut être engagé par le bas dans une douille correspondante prévue sur l'extrémité libre du bras porteur (5, 50), dont la longueur est supérieure à celle de cette douille, l'extrémité de l'axe (13, 13'), qui dépasse de la douille, portant un organe de verrouillage (34) s'opposant à son déplacement axial (figure 9). 7 ) Excavatrice suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le support de roue (12') est constitué par une branche horizontale (32) por- tant l'arbre (13'), et une branche verticale (33) dirigée vers le bas, portant le palier de la roue (9), la roue se trouvant au-dessous de cette branche horizontale (32). 8 ) Excavatrice suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la branche horizontale (32) du support (12') est pourvue, sur son bord, de plusieurs oeilletons de fixation (35) destinés à recevoir une des extrémités d'un vérin hydraulique. 9 ) Excavatrice suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que, près du point d'articulation sur le chassis de base.(1) des bras (5) portant les roues orientables (9), il est prévu, sur le bras (5), une autre roue (20) dont le moyeu (19) est relié rigidement au bras (5Y (figures 1, 2, 3). ) Excavatrice suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que, près du point d'articulation sur le chassis (1) des bras (50) porteurs de roues (9') orientables,à volonté, il est prévu une douille (30) a axe essentiellement vertical, dans laquelle peut être enfoncé par le bas le tourillon de support (31) d'un patin d'appui (29) (figure 7). 11 ) Excavatrice suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les roues (10, 10') qui ne sont pas orientables à volonté sont entraînées, et que pour l'entraine- ment en rotation de ces roues on prévoit des moteurs hydrauli- ques logés dans leurs moyeux (26) (figure 2). 12 ) Excavatrice suivant l'une des revendications 1 et 11, caractérisée en ce que les moyeux (26) des roues entraînées (10, 10'), pivotables sur des axes verticaux (25) sont reliés entre eux par une tringlerie à parallélogramme (27) qui assure le parallélisme de ces roues quand les bras porteurs (6, 6') tournent horizontalement. ) Excavatrice suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'installation de commande des vérins hydrauliques (15) qui réalisent l'orienta- tion des roues (9, 9') peut être commutée, de telle façon que les deux unités (15) puissent 9tre chargées indépendamment l'une de l'autre, simultanément, mais en sens opposés. 14 ) Excavatrice suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre des roues entraînées (10, 10') est plus grand que le diamètre des roues orientables (9, 9').