Brevet FR2533245A1 — publié le 19840323

Engin de chargement destiné à travailler dans un espace limité. L'invention est relative à un engin de chargement destiné à être utilisé dans un tunnel ou dans une galerie de mine, endroits dans lesquels peu de place est disponi- ble pour les manoeuvres. Dans le brevet US no 4 188 165 est décrit un en- gin de chargement qui comprend un godet monté à l'extrémi- té d'un bras plongeur propre à osciller à partir d'un élé- ment transversal porté par un bâti dressé debout Le bras plongeur oscille entre les montants du bâti de façon que 1 o le godet-prélève des matériaux d'un côté et les dépose de l'autre Sous certains aspects cet engin donne satisfac- tion, mais il souffre du sérieux inconvénient suivant: le godet s'étend entre des supports écartés et en conséquence, lorsqu'il est nécessaire de déplacer des matériaux encom- brants qui peuvent s'étendre au-delà de l'un des côtés au moins du godet, ces matériaux peuvent être coincés entre le godet et les montants du bâti ou, selon une variante, ils sont tout simplement évacués du godet Cet inconvénient réduit sensiblement l'efficacité de l'engin. Un but de la présente invention est de proposer un engin de chargement dans lequel l'inconvénient mention- né ci-dessus est réduit au minimum. Un autre but de l'invention est de proposer un en- gin de chargement qui, sous certaines conditions, peut mani puler des matériaux de dimensions plus grandes que celles du godet. 2 2533245 Encore un autre but de l'invention est de proposer un engin de chargement dont la construction nécessite moins de matière et moins de composants que l'engin décrit ci- dessus. Ces buts de l'invention et d'autres encore sont atteints en ayant recours à un engin de levage qui comporte une embase, un montant unique lié à cette embase, un bras plongeur unique monté pivotant sur le montant, un arbre en porte -à-faux qui s'étend à partir du bras plongeur, un godet qui est monté sur l'arbre et s'étend d'un seul côté du bras plcn- geur, ce godet étant monté pivotant par rapport à ce bras, et des moyens pour déplacer le bras plongeur entre une pre- mière position en laquelle le godet est orienté pour creu- ser et une seconde position en laquelle le godet est orien- té pour la décharge. Les moyens pour déplacer le bras plongeur peuvent comprendre une première bielle montée pivotante à une ex- trémité sur le montant, une seconde bielle montée pivotante à une extrémité sur le bras plongeur, les extrémités libres des deux bielles étant montées de façon pivotante l'une sur l'autre, et un vérin relié entre le montant et les deux bielles. Le terme "vérin" utilisé dans le présent mémoire désigne en premier lieu un vérin hydraulique ou un appareil analogue, mais il doit être entendu qu'il peut désigner également tout autre dispositif capable de transmettre des forces selon l'une ou l'autre de deux directions opposées. La longueur de la seconde bielle peut être régla- ble. L'engin de chargement peut comprendre des moyens pour orienter le godet qui comprennent un premier tambour monté sur-l'extrémité supérieure du montant, un second tami- bour monté excentriquement sur l'arbre en porte-à-faux, un premier lien flexible dont les extrémités sont fixées res- pectivement au premier et au second tambour, un troisième tambour monté coaxialement au premier tambour, un second lien flexible dont une extrémité est fixée au troisième tambour,et un vérin lié à l'autre extrémité du second lien 3 2533245 flexible. Les deux liens flexibles peuvent être des câbles, des cordes ou analogues et sont de préférence constitués par des chaînes, Le godet peut être monté de façon amovible sur l'arbre au moyen d'attaches amovibles disposées sur la face arrière du godet. L'engin de chargement peut comprendre des moyens pour supporter le montant sur l'embase sous-un angle d'in- clinaison désiré par rapport à l'embase. L'embase est de préférence une plaque tournante ou analogue permettant de régler l'orientation de l'engin de chargement. L'engin de chargement peut être disposé sur un wagon ou autre véhicule. L'invention sera décrite plus en détail ci-après en référence à un exemple non limitatif illustré sur les dessins ci-jointsj dans lesquels: = la figure 1 est une vue latérale d'un engin de charge- ment selon l'invention, et la figure 2 est une vue en bout d'une portion de l'engin montré sur la figure 1. On voit sur les dessins un engin de chargement ou "pelle chargeuse" 8 conforme à l'invention monté sur un ' wagon 10 qui peut constituer une extrémité d'un train de nettoyage d'un tunnel Le wagon 10 comporte une embase cons- tituée par une plaque tournante 12 qui est montée pivotante autour d'un axe vertical 14. L'engin 8 comporte un montant unique 16 qui est monté de façon pivotante sur la plaque tournante 12, un bras plongeur ou "flèche" 18 unique qui est monté pivotant, ainsi que plus clairement visible sur la figure 2, sur l'extrémité supérieure du bras 16, un arbre en porte-à-faux qui est monté sur le bras plongeur à son extrémité libre et qui s'étend du côté, de ce bras, le plus éloigné du montant 16, cet arbre étant monté pivotant dans des paliers, 4 22533245 et un godet 22 qui est monté de façon pivotante sur l'arbre à l'aide d'attaches 24 disposées sur la face arrière de ce godet Les attaches 24 peuvent être constituées de toute manière désirable L'avantage de la localisation des atta- ches sur la face arrière du godet réside en ce qu'une struc- ture compacte est obtenue, le côté du godet qui est le plus proche du bras plongeur pouvant se déplacer librement sans que l'attache correspondante ne heurte ce bras, et l'attache prévue de l'autre côté du godet n'étant exposée en aucune façon Ceci permet d'utiliser le godet pour charger des ma- tériaux qui peuvent être disposés contre une paroi ou dans d'autres situations analogues. Le wagon 10 comporte deux vérins hydrauliques, non représentés, pour faire tourner la plaque tournante 12 et ainsi faire tourner l'engin de chargement Les vérins sont également utilisés pour centrer l'engin de chargement 8 en la position représentée sur la figure 1. Le montant 16 est supporté par un vérin hydraulique 26 qui s'étend entre le wagon et ce montant Ce vérin est utilisé pour faire varier l'inclinaison du montant 16 et pour le ramener à une position de déplacement à bas niveau en vue de permettre les déplacements de l'engin, par exemple dans un tunnel. Un vérin hydraulique 28 a l'une de ses extrémités fixée au montant 16 et son autre extrémité est montée de façon pivotante sur un mécanisme à genouillère composé de bielles 30 et 32 La bielle 30 s'étend entre le montant 16 et l'extrémité externe du vérin 28 alors que la bielle 32 s'étend entre l'extrémité externe du vérin 28 et un point de pivotement sur le bras plongeur 18 La bielle 32 est télescopique et, pendant le fonctionnement normal de l'en- gin,-elle est verrouillée en une position d'extension il- lustrée sur la figure 1 La bielle 32 est d'un type téles- copique en vue de permettre l'abaissement de l'engin en sa position de déplacement à bas niveau. L'engin de chargement comporte un dispositif de commande de l'orientation du godet propre à maintenir le godet en une position de retenue de la charge lorsqu'il est déplacé de sa position de creusement à sa position de dé- charge Ce dispositif de commande comprend un premier tam- bour 34 qui est monté pivotant sur un axe entre les extré- mités supérieures des deux bras 16 et 18, un second tam- bour 36 qui est fixé excentriquement sur l'arbre 20, et une chaîne 38 dont les extrémités sont fixées respectivement aux tambours 34 et 36 Le dispositif comprend en outre un tam- bour 40 qui est fixé coaxialement au tambour 34, un vérin 42 qui est monté sur le montant 16, et une chaîne 44 dont les extrémités sont fixées respectivement au tambour 40 et au vérin 42. Quand le vérin 42 est en sa position d'extension, les tambours 40 et 34 sont, en se référant à la figure 1, déplacés dans le sens horaire et, sous l'action de la gravi- té, le tambour 36 est également déplacé dans le sens horaire. Le godet 22 est donc abaissé en sa position de creusement. Le creusement, c'est-à-dire le remplissage du godet, est assuré par déplacement des vérins 28 et 42 Lors des exten- sions et rétractions du vérin 28, un mouvement de va-et- vient est appliqué au bras plongeur 18 par la bielle 32; par ailleurs le vérin 42 est actionné pour remplir le godet vu qu'il provoque des changements d'orientation du godet. Quand le godet est complètement rempli, le vérin 42 est complètement rétracté et les tambours 40 et 34 tour- nent dans un sens antihoraire à l'aide de la chaîne 44 La- chaîne 38 se déplace vers le haut et le tambour 36 tourne dans un sens antihoraire, ce qui bascule le godet vers le haut jusqu'à une position de retenue de la charge. La figure 1 montre en traits interrompus la posi- tion du godet 22 et du bras plongeur 18 quand le godet a été déplacé jusqu'à sa position de décharge Le déplacement jusqu'en cette position est obtenu par l'extension du vérin 28 Comme la bielle 30 est fixée sur le montant 16, l'exten- sion du vérin 28 a pour effet de déplacer le bras plongeur dans un sens horaire autour de l'arbre, du montant, sur lequel ce bras est monté Il est à noter qu'un effet de came est obtenu par le fait que cet arbre est décalé par rapport à l'axe sur lequel le bras plongeur est fixé au montant Au cours de ce déplacement, la longueur effective de chaîne 38 t comprise entre les tambours 34 et 36 est modifiée, en raison du montage excentrique du tambour 36 et de l'effet de came mentionné ci-dessus et par suite l'orientation du godet est maintenue en une attitude de retenue de la charge Lorsque le bras plongeur, en oscillant, dépasse le montant jusqu'à la position de décharge, la chaine 38 entraîne le tambour 36 en rotation, et par suite le godet 22, de façon telle que ce godet, bien qu'il soit maintenu dans une attitude de retenue de la charge, soit progressivement renversé jusqu'à ce que soit atteint un stade auquel la gravité prend le relais, faisant pivoter le godet jusqu'à sa position de décharge représentée en traits interrompus sur la figure 1 Un réceptacle appro- prié, également représenté en traits interrompus, reçoit le matériau déchargé. Quand le godet oscille vers sa position de creuse- ment, la longueur effective de la chaîne 38 varie à nouveau de sorte que le godet est à nouveau orienté en une attitude de retenue de charge Quand le bras plongeur atteint sa po- sition représentée sur la figure 1, le vérin 42 est à nou- veau étendu pour abaisser le godet en sa position de creu- sement. On peut donner à l'engin de chargement une configura- tion de déplacement ramassée ou à bas niveau en rétractant par- tiellement le vérin 42 de façon que le godet soit tourné vers le montant, et en rétractant le vérin 26 de façon à abaisser à la fois le montant 16 et le bras plongeur 18, en déverrouillant le bras 32 et en rétractant le vérin 28. Un avantage principal de l'invention est obtenu par le fait que le godet 22 s'étend d'un côté du bras plongeur 18, comme montré sur la figure 2, aucun support n'étant prévu du côté du godet éloigné dudit bras Ceci signifie que, selon un premier exemple, le godet peut être utilisé pour dégager des matériaux disposés contre une paroi et que, selon un second exemple, le godet peut être chargé de maté- -5 riaux dont les dimensions hors tout sont supérieures à la largeur de ce godet De tels matériaux, bien entendu, ne doivent pas s'étendre au- delà du côté, du godet, qui est adjacent au bras plongeur, mais en revanche ils peuvent s'étendre au-delà du côté, du godet, qui est éloigné du bras plongeur Un autre avantage de l'invention réside en ce qu'elle fait appel à un seul montant de support 16 et à un seul bras plongeur ou flèche 18 et, par rapport à l'engin de l'art antérieur tel que décrit dans le brevet US 4 188 165, on observe ici des économies considérables en volume de ma- tière et en nombre de composants Un autre point est que la largeur du godet peut être accrue vu que cette dimension n'est plus limitée par l'écartement de deux montants. L'invention n'est pas limitée aux détails construc- tifs précis décrits ci-dessus Par exemple les tambours 34 et 36 pourraient être déplacés vers la droite, en se repor- tant à la figure 2, de façon que le tambour 36 soit prati- quement adjacent au côté correspondant du godet Cette confi- guration peut, dans certaines conditions, accroître la sta- bilité de l'engin Les tambours 34 et 40, bien que désignés comme des organes distincts, peuvent être, et sont de préfé- rence, constitués par des parties différentes d'un ensemble intégré et les références à ces tambours doivent être com- prises dans ce sens. REVENDI CATIONS 1 Engin de chargement comportant une embase ( 12), un montant ( 16) relié à l'embase ( 12), un bras plongeur ou flèche ( 18) monté de façon pivotante sur le montant ( 16), un arbre ( 20) monté sur le bras plongeur, un godet ( 22)monté sur l'arbre de façon rotative par rapport au bras plongeur( 18) et tes moyens ( 28, 30, 32) pour déplacer le bras plongeur ( 18) en- tre une première position pour laquelle le godet ( 22) est orienté pour le creusement et une seconde position pour laquelle le godet ( 22) est orienté pour la décharge, carac- térisé en ce que l'arbre ( 20) est monté en porte-à-faux et s'étend à partir du bras plongeur ( 18) et en ce que le go- det ( 22) s'étend d'un seul côté du bras plongeur ( 18). 2 Engin de chargement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer le bras plongeur ( 18) comprennent une première bielle ( 30) montée de façon pivotante à une extrémité du montant ( 16), une seconde bielle ( 32) montée de façon pivotante à une extré- mité du bras plongeur ( 18), les extrémités libres des deux bielles étant montées de façon pivotante l'une sur l'au- tre,et un vérin ( 28) monté entre le montant ( 16) et les deux bielles ( 30, 32). 3 Engin de chargement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la longueur de la seconde bielle ( 32) est réglable. 4 Engin de chargement selon l'une quelconque des précédentes revendications comprenant des moyens pour orienter le godet, caractérisé en ce que ces moyens com- prennent un premier tambour ( 34) monté à l'extrémité supé- rieure du montant ( 16), un second tambour ( 36) monté de façon excentrique sur l'arbre en porte-à-faux ( 20), un premier lien flexible ( 38) dont les extrémités sont fixées respectivement au premier et au second tambour ( 34, 36), un troisième tambour ( 40) monté coaxialement au premier tambour ( 34), un second lien flexible ( 44) dont une extré- mité est fixée au troisième tambour ( 40) et un-vérin ( 42) qui est lié à l'autre extrémité du second lien flexible ( 44).