Brevet FR2532671A1 — publié le 19840309

Chargeur-excavateur à un seul équipement de travail. La présente invention se rapporte de façon gdné- rale aux engins de terrassements Les engins de terrassement comportent, entre autreks, deux types de machines construites entrès grand nombre, à savoir les chargeuses et les excavateurs. Les chargeuses classiques sont automotrices et comportent, à l'avant, un godet chargeur qui, le plus souvent, a une largeur sensiblement égale à la largeur de la machine. Ce godet est poussé par la machine dans le terrain ou les matériaux a charger, en vue de son remplissage, puis il est soulevé et les matériaux sont transportés par la machine vers les véhicules de transport ou en un autre li où ils sont déchargés. Les excavateurs ont pour fonction de creuser le sol. Ils comportent, à cet effet, un équipement qui géné ralement est monté sur une tourelle, , laquelle est le plus souvent du type à rotation totale. Cette tourelle est elle-même portée par un châssis automoteur. Ces deux fonctions sont très différentes et complémentaires sur un même chantier ; elles nécessitent donc deux machines également différentes. Pour de petits chantiers, une telle duplication des machines d'équipement n'est pas rentable. Il faut qu'une même machine soit capable de remplir les deux fonctions. On a donc construit à cet effet des chargeurs-excavateurs comportant, a l'avant, un godet chargeur et, a l'arrière, un ensemble excavateur. Toutefois, cette combinaison des deux équipements sur un me me châssis donne une machine "bâtarde" et compliquée, dont en fait l'équipement excavateur handicape l'équipement chargeur. En outre, dans une machine des ce type 9 l'équipement excavateur ne peut pas effectuer une rotation totale et cette rotation est souvent même limitée à 180 environ, ce qui est très gênant lors.du travail. Le but de l'invention est de réaliser un ehargeur-excavateur pouvant remplir les deux fonctions pre- citées mais ne comportant qu'un seul équipement de travail, notamment du type à rotation totale. L'invention est matérialisée dans un chargeurexcavateur comportant un châssis automoteur sur lequel est montée une tourelle portant un équipement de travail comprenant une flèche pouvant pivoter sur cette tourelle dans un plan vertical, un bras articulé vers l'extrémité libre de cette flèche, et un outil monté vers l'extrémité libre de ce bras, caractérisé en ce que la flèche est subdivisée en deux parties formant une pré-flèche et une flèche proprement dite, ces parties étant articulées ensemble de manière à pouvoir, dans la condition de travail en chargeur, être repliées l'une sur l'autre en formant entre elles un angle aigu, la pré-flèche étant alors dirigée obliquement vers le haut et vers l'arrière de l'engin, tandis que la flèche proprement dite est repliée sur la pré-flèche et est dirigée vers l'avant, l'extré- mité avant d'articulation du bras de-cette flèche se trouvant, dans cette condition, sensiblement au-dessus de l'extrémité avant de l'engin, cette pré-flèche et cette flèche pouvant en outre, pour le travail en excavateur venir occuper une position dans laquelle la 1è- che se trouve sensiblement dans le prolongement de la pré-flèche ou forme avec celle-ci un angle obtus ouvert, cette pré-flèche et cette flèche constituant de préfé rence dans cette condition un ensemble rigide. Suivant une particularité de l'invention, dans la condition de travail en chargeur, la flèche repliée sur la pré-flèche vient occuper de préférence une position sensiblement horizontale. Suivant une autre particularité5 l'extrémité libre de la flèche se trouve alors de préférence sens i- blement au-dessus de la partie avant des roues avant de la machine. Suivant une autre particularité encore, la pré-flèche est montée à pivotement sur la partie avant de la tourelle et son inclinaison vers l'arrière de la machine est, dans la condition de travail en chargeur, telle que l'extrémité libre de cette pré-flèche se trouve nettement en arrière de l'axe vertical de la tourelle et de préférence nettement au-dessus de celle-ci, tandis que l'extrémité libre de la flèche, qui s'étend jusqu'à la partie avant de la machine, se trouve nettement en avant de cet axe de la tourelle. Dans cette condition, le bras peut occuper une position faisant sensiblement un angle droit avec la flèche et être dirigé en principe verticalement. Lors du travail en chargeur, il devient alors possible de déplacer l'ensemble formé par la flèche et le bras autour de l'extrémité libre de la pré-flèche immo- bile, ce qui reporte le point de pivotement de cet ensemble suffisamment loin en arrière, de sorte que le godet chargeur décrit un arc de cercle en restant sensiblement i l'aplomb des roues avant de la machine. Suivant une autre particularité encore, la préflèche est montée sur la tourelle de façon a pouvoir pl- voter entre la position inclinée vers l'arrière précitée et une position dirigée vers l'avant, de préférence très abaissée. Ainsi, lors du travail en excavateur, l'ensemble rigide développé formé par la pré-flèche et la flèche peut basculer avec une large amplitude. Lensemble de l'équipement de travail étant i rotation totale, le travail peut alors s'effectuer comme avec un excavateur classique. La structure suivant l'invention permet donc de réaliser un équipement conjuguant, sur une même machine, le travail en chargeur et le travail en excavateur, mal- gré les exigences contradictoires de ces deux fonctions. Lors du travail en chargeur, la hauteur de chargement est bien supérieure è celle deun chargeur classique, du fait que l'ensemble formé par la flèche et le bras portant le godet pivote autour de l'extrémité supérieure de la pré-flèche, donc autour d'un point situé en position haute. Par contre, lamachine est très com pacte et 1 ' l'encombrement en position rabattue vers l'ar- rière de la pré-flèche et repliée de la flèche est réduit, ce qui est avantageux à la fois pour le déplacement sur route et pour le travail. Par rapport à un chargeur-excavateur classique la visibilité lors du travail est bien meilleure pour les deux fonctions. En outre, comme indiqué précédemment, l'é- quipement de travail conserve une possibilité de rotation totale au lieu d'un pivotement limité sur 180 environ. Etant donné l'agencement adopté-,- la machine travaille sur l'avant, et l'équilibrage est facile et bon9 par opposition aux chargeurs-excavateurs classiques, car les deux fonctions exigent alors des équilibrages différents et posent un problème insoluble. En outre, le conducteur n'a jamais à changer de place pour un travail en chargeur ou en excavateur, comme cela est le cas sur les machines classiques.Enfin, en terrain difficile, le conducteur dispose à la fois de la puissance aux roues et de l'aide de l'équipement excavateur, dont le grand débattement peut aider puissamment l'engin à sortir de positions difficiles, ce qui n'est pas le cas des chargeurs-excavateurs puisque le conducteur doit changer de place pour chaque fonction. n notera également qu'il est évidemment plus facile de construire de façon robuste etéconomique un seul équipement de travail plutêt que des deux équipements prévus sur les chargeurs-esc a vateurs classiques. Bien que l'invention trouve une application avantageuse sur les petites machine, elle n'v est absolument pas limitée et elle peut s'appliquer également à des ma- chines de grandes dimensions. Il semble en fait que 1 ' l'on puisse parler dense nouvelle génération de machines, présentant tous les avantages des deux types de machines, chargeurs et excavateurs. La description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, donné à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. La Fig. 1 est une vue schématique en élévation d'un mode de réalisation de chargeur-excavateur suivant 1 t invention. La Fig. 2 est une vue en plan montrant certaines parties de la machine. La machine représentée sur les dessins comporte un chtssis désigné dans son ensemble par la référence 1. I1 s'agit dans le cas présent d'un châssis articulé com portant une partie ayant 2 qui porte une tourelle 3 montée sur le châssis par l'intermédiaire d'une couronne à billes ou à galets 4, ainsi qu'une partie arrière 5 sur laquelle est monté l'équipement propulseur 6, qui comprend de façon classique un moteur, une boute de vitesses ou autre et un pont moteur.Celui-ci peut également autre relié à un pont avant moteur, d'une façon bien connue des techniciens spécialisés dans ce domaine. On a indiqué en 7 l'axe d'articulation entre les deux parties du châssis 1 et en 8 les vérins de commande d'articulation de ce châssis.. Suivant l'invention, l'équipement de travail unique porté par la tourelle 3 comprend une pré-flèche 9 (figure 1) montée à pivotement en 10 à la partie avant de cette tourelle manière à pouvoir pivoter dans un plan vertical. La commande du pivotement de cette pré-flèche 9 est assurée par un vérin i qui est articulé également à la partie avant de la tourelle pa sa tige de piston et dont le corps est attelé en 5Z à un paral lélogramme articulé qui comprend une première paire de leviers 13 reliés en 14 au corps du vérin 11 et une seconde paire de leviers 15 articulés sur la tourelle en 16 en arrière de l'articulation 10 de la pré-flèche et du vérin il Cette solution n'est pas-limitative. L'ensemble est étudié de telle sorte que la préflèche 9 puisse pivoter entre une position d'inclinaison vers l'arrière et vers le haut indiquée en traits forts sur la figure 1, dans laquelle son extrémité libre 17 se trouve nettement au-dessus de la tourelle et nettement en arrière de l'axe de celle-ci, et une position dirigée vers l'avant et complètement abaissée comme indiqué en 9A. Le second élément de l'équipement de travail est constitué par une flèche 18 qui est articulée à l'extrémité supérieure de la pré-flèche en 17 et qui s'détend vers l'avant de la machine. Le pivotement de cette flèche 18 par rapport à la pré-flèche est commandé par un vérin 19-qui est articulé en 20 sur la face avant de la pré-flèche 99 vers la partie inferieure de celle-ci, et en 21 sur la face inférieure de la flèche 18. On voit sur la figue 1 que, dans la position de la pré-flèche 9 rabattue vers l'arrière, la flèche 18 peut s'étendre vers l'avant dans une position sensiblement horizontale en formant un angle aigu avec la préflèche 9, le vérin 19 en position rentrée étant alors sensiblement parallèle à cette pré-flèche.Dans cette condi tion, l'extrémité avant 22 de la flèche 18 se trouve approximativement au-dessus de la partie avant des roues avant 23 de la machine. Le troisième élément de l'équipement de travail est constitué par un bras 24 articulé en 22 à l'extrémité libre de la flèche 18. Dans la position repliée représentée en traits forts sur la figure 1, ce bras 24 s'étend vers le bas en faisant sensiblement un angle droit avec la flèche 18. I1 est commandé par un vérin 25 articulé entre un point 26 voisin~de l'articulation 21 sur la face infé rieure de la flèche 18 et un point 27 prévu sur la face arrière du bras 24. On voit également sur la figure 1 que, dans la position repliée de l'équipement de travail, ce vérin 25 est sensiblement parallèle au vérin 19 et à la pré-flèche 9. Le bras 24 s'étend alors vers le bas sensiblement jusqu'au sol, juste en avant des roues avant 23 de la machine. Ce bras 24 porte à son extrémité inférieure lou- til de-la machine > représentéici par un godet 28 de type quelconque, dont la position par rapport au bras 24 est commandée par un vérin 29 monté devant le bras 24 en position sensiblement verticale. On voit sur la figure 1 qu'en position repliée l'ensemble de ltéquipement est très peu encombrant, ce qui facilite le déplacement de la machine sur route et sur chantier. On a indiqué en 30 la cabine de la machine, qui est montée sur la tourelle lateralement à l'équipement de travail. On décrira maintenant le fonctionnement de la machine en chargeur et en excavateur. Dans la condition de travail en chargeur, la préflèche 9 occupe la position d'inclinaison vers l'arrière qui est représentée en traits forts sur la figure 1. Les éléments de cet équipement de travail occupent d'abord également la position représentée en traits forts la flèche 18 étant sensiblement horizontale et le bras 24 s'étendant en principe verticalement vers le bas, le godet chargeur 28 se trouvant au niveau du sol. Dans cette condition, la machine en poussant fait pénétrer le godet chargeur 28 dans le sol ou dans le matériau, comme dans le cas d'un chargeur classique. La position du godet au voisinage immédiat des roues avant 23 de la machine favorise le travail sans compromettre l'équilibre de la machine . Pour le chargement, seuls les vérins 19 et 29 sont commandés, tandis que les autres vérins conservent la position représentée (position repliée).. L'extension du vérin 19 soulève alors la flèche 18 et avec elle le bras 24 et le godet 28, ce dernier decri- vant un arc de cercle dont le centre se trouve au point d'articulation 17 de la flèche 18 sur la pré-flèche 9. Cc .,luavement n'éloigne que très peu le godet de l'aplomb des roues avant de la machine, du fait du décalage important de cette articulation 17 vers l'arrière de la machine. La commande du vérin 29 déplace le godet 28 pour le chargemment, d'une manière en soi classique. On a représenté en traits plus fins la position de chargement haute obtenue quand la flèche 18 occupe une position verticale. On voit que, du fait de la. position de l'articulation 17, la hauteur de déchargement est alors très bonne, meilleure que dans les chargeuses classiques ; en outre, le godet chargeur est, dans toutes les positions suf- fisamment en avant de la machine pour travailler et décharger, sans litre trop toutefois pour compromettre la stabilité, Pour le travail en excavateur, le vérin 19 est allongé pour amener la flèche 18 dans une position qui se trouve presque dans l'alignement de la pré-flèche, comme indiqué également en traits fins sur la figure 1. Le vérin 19 est alors laissé dans cette position, de sorte que la pré-flèche et la flèche constituent l'équivalent d'une flèche d'excavateur normale. La fonction excavateur est remplie comme pour tous les excavateurs classiques par 1 action du vérin 11 pour commander l'ensemble pré-flèche 9 - flèche 18, l'action du vérin 25 sur le bras 24, et l'action du vérin 29 sur le godet 28. On voit à la lecture de ce qui précède que les deux vérins 19 et 25 ne sont jamais actionnés ensemble. En conséquence, leur commande peut s'effectuer si désiré à partir d'un seul levier muni par exemple à son extrémité d'un sélecteur, Ceci permet d'effectuer la commande de la machine avec les mêmes leviers, tant en chargeur qu'en excavateur. Des modifications peuvent etre apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. REVENDICATIONS 1. Chargeur-excavateur comportant un ch ssis automoteur de préférence de type articulé4 sur lequel sont montés à l'avant une tourelle portant un équipement de travail et à l'arrière un ensemble-moteur, cet équipement de travail comprenant une flèche pouvant pivoter sur cette tourelle dans un plan vertical, un bras articulé vers l'ex- trémité libre de cette flèche, et un outil monté vers l'ex trématé libre de ce bras, caractérisé en ce que la flèche est subdivisee en deux parties formant une pré-flèche (9) et une flèche (18)proprement dite, ces parties étant articulées ensemble (en 17) de manière à pouvoir, dans la condition de travail en chargeur, etre repliées l'une sur l'autre en formant entre elles un angle aigu, la préflèche étant alors dirigée obliquement vers le haut et vers l'arrière de la machine, tandis que la flèche proprement dite est repliée sur la pré-flèche et est dirlgee vers l'avant, l'extrémité avant (22) d'articulation du bras (24) de cette flèche se trouvant9 dans cette condition, sensiblement au-dessus de lrextrémité avant de la machine, cette pré-flèche et cette flèche pouvant en outre > pour le travail en excavateur, venir occuper une position dans laquelle la flèche se trouve sensiblement dans le prolongement de la pré-flèche ou forme avec celle-ci un angle obtus ouvert, cette pré-flèche et cette flèche constituant de préférence dans cette condition un ensemble rigide. 2. Chargeur-excavateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la condition de travail en chargeur, la flèche (18) repliée sur la pré-flèche (9) vient occuper une position sensiblement horizontale. 3. Chargeur-excavateur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans cette condition repliée de la flèche (18),l'extrémité libre de cette flèche se trouve sensiblement au-dessus de la partie avant des roues avant (23) de la machine. 4. Chargeur-excavateur suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la pré-flèche (9) est articulée vers la partie avant de la tourelle (3) et en ce que son inclinaison vers l'arrière est telle, dans la condition de travail en chargeur, que son extrémité libre (17) d'articulation de la flèche (18) se trouve nettement en arrière de l'axe vertical de la tourelle et très audessus de celle-ci, tandis que l'extrémité libre de la flèche dirigée en position repliée vers l'avant de la machine se trouve nettement en avant de cet axe de la tourelle. 5. Chargeur-excavateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans la condition de travail en chargeur, le bras (24) occupe une position sensiblement à angle droit par rapport à la flèche (18), ce bras étant dirigé à peu près verticaiement vers le bas et s'étendant jusqu'au sol lorsque la flèche est repliée sur la pré-flèche (9). 6. Chargeur-excavateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pré-fleche (9) est montée sur la tourelle (3) de façon à pouvoir pivoter entre sa position d'inclinaison vers l'arrière et une position dirigée vers l'avant et de préférence très abaissée, pour le travail en excavateur. 7. Chargeur-excavateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déplacement de la flèche (18) par rapport à la pré-flèche (9) est assuré au moyen d'un vérin (19) monté à articulation entre la face avant de la pré-flèche et la face inférieure de la flèche en position repliée sur cette pré-flèche, ce vérin étant sensiblement parallèle à la pré-flèche dans cette position repliée de la flèche. 8. Chargeur-excavateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déplacement du bras (24) par rapport à la flèche (18) est assuré au moyen d'un vérin (25) monté à articulation entre la face arrière du bras et la face inférieure de la flèche en position repliée de l'équipement, ce vérin étant, dans cette position repliée, sensiblement parallèle à la préflèche (9). 9. Chargeur-excavateur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la commande du vérin (19) déplaçant la flèche (18) par rapport à la pré-flèche (9) et celle du vérin (25) commandant le bras (24) par rapport à la flèche est assurée au moyen d'un levier unique muni d'un sélecteur.