Brevet FR2559810A1 — publié le 19850823

La présente invention concerne les machines de travail adaptables, généralement, à l'arrière des véhicules, plus spécialement automobiles, et elle concerne, plus précisément, les machines du type à flèche articulée portant un outil de travail quelconque, tel qu'une pelle, pouvant être utilisé pour des travaux en faisant intervenir le véhicule en tant que plateforme d'appui stable. L'adaptation de telles machines de travail a déjà été préconisée depuis quelques temps pour transformer un véhicule, notamment routier de type camion et à plateau de chargement, en-un moyen de transport, mais aussi de support, pour faciliter l'exécution rapide de travaux de terrassement, de fouille, de creusement, de percement, pouvant etre menés à bien avec des matériels non spécifiques et de puissance moyenne. De tels véhicules représentent, également, par leur groupe moteur, une source de fourniture d'une énergie, le plus souvent hydraulique, nécessaire au fonctionnement de la machine. De manière à assurer l'adaptabilité, il est, généralement, prévu de monter sur la partie arrière du chassis d'un tel vehicule, un chassis intermédiaire portant un chariot assumant le support d'une flèche articulée sur un axe horizontal. La flèche est montée avec possibilité de rotation angulaire partielle sur une colonne verticale. Du fait de cette rotation angulaire limitée, la machine de travail est, obligatoirement, orientée, soit vers l'intérieur du plateau de chargement pour constituer un outil de transfert de charge, soit vers l'extérieur et l'arrière pour former un outil de travail. Si de tels matériels donnent satisfaction, en pratique on constate que l'exécution de travaux de fouille, de creusement et même de chargement impliquent l'existence ou la mise en oeuvre de deux véhicules. L'un de ces véhicules est réservé-à-la fonction de plateforme stable de support de la machine. L'autre véhicule assure la fonction de transport des produits ou matériaux. Or, dans la majorité des cas, le véhicule portant la machine de travail offre lui-même un plateau de support qui pourrait être utilisé pour transporter des produits ou matériaux si la machine pouvait être soumise à une rotation sur 3600. L'objet de l'invention est, justement, d'apporter une solution à ce problème en proposant une nouvelle machine de travail à flèche articulée, mobile en site et en azimut sur 3600 et adaptable à l'arrière d'un véhicule. L'objet de l'invention peut ainsi être utilisé en tant qu'engin de creusement, de fouille, de terrassement, en étant orienté vers l'arrière du véhicule, mais aussi, en tant qu'engin de transbordement ou de transfert de charges entre la zone de travail et la plateforme du véhicule. Un autre objet de l'invention est de proposer un matériel fiable, simple et robuste pouvant être aisément monté ou démonté d'un véhicule, sans qu'il en résulte pour ce dernier une pénalisation de charge morte. Un autre objet de l'invention est de fournir une machine de travail qui, après adaptation sur le châssis d'ün véhicule, offre des conditions de travail et d'utilisation particulièrement stables et sûres, même pour un personnel non spécialement qualifié dans la conduite de tels matériels. Pour atteindre les buts ci-dessus, l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend - un tablier d'adaptation destiné à être fixé à l'arrière d'un véhicule, - un châssis de support adaptable de façon amo vible sur le tablier et définissant une voie de guidage horizontale perpendiculaire à l'axe du véhicule, - un chariot mobile réglable en position sur la voie et portant une colonne verticale guidée en rotation et associée à un organe moteur d'en traînement en rotation dans l'un et l'autre sens sur une plage angulaire globale de 3600, - une tête de support fixée sur la colonne et portant un poste de manoeuvre et une fleche articulée sur au moins un axe horizontal et dont l'extrémité est pourvue d'un outil de travail. L'invention vise, également, à titre de produit industriel nouveau, un véhicule, notamment automobile, équipé d'une machine de travail conforme à l'invention. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. I est une élévation latérale de l'objet de l'invention adapté à la partie arrière d'un véhicule automobile. La fig. 2 est une vue transversale, prise selon la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une coupe en plan prise selon la ligne 111-111 de la fig. 1. La fig. 4 est une élévation prise selon la ligne IV-IV de la fig. 3. La fig. 5 est une élévation latérale prise selon la ligne V-V de la fig. 4. La fig. 6 est une coupe transversale prise selon la ligne VI-VI de la fig. 5. La fig. 7 est une coupe-élévation latérale partielle prise, à plus grande échelle, selon la ligne VII-VII de la fig. 2. La fig. 8 est une coupe prise selon la ligne VIII-VIII de la fig. 7. La fig. 9 est un diagramme illustrant les possibilités d'utilisation de l'objet de l'invention. Les fig. 1 et 2 montrent la partie arrière d'un véhicule automobile 1, par exemple du type camion-benne. Le véhicule 1 comprend un châssis 2 dont la partie arriere illustrée prend appui sur le sol S par un essieu 3 et des roues 4. Le châssis 2 supporte une benne 5 qui peut être à basculement latéral ou arrière. Le véhicule 1 est équipé, sur la partie arrière du châssis 2, d'une machine de travail comprenant un tablier 6 d'adaptation. La structure du tablier 6 dépend, essentiellement, de celle du plateau du véhicule, du châssis 2 et de la forme de la benne 5. Cependant, dans tous les cas, le tablier 'adaptation 6 comprend une plaque 7 pouvant être fixée, de façon amovible, sur le châssis 2, notamment par l'intermédiaire de boulons. Les fig. 3 et 4 montrent, plus clairement, que la plaque 7 du tablier d'adaptation 6 comprend, également, deux flasques 8 s'étendant vers l'arrière en offrant des organes d'adaptation 9. La longueur des flasques 8 de-- pend de la projection arrière de la benne 5 par rapport au châssis 2, de façon à placer les organes 9 extérieurement à la limite d'encombrement arrière normal de la benne 5. Les flasques 8 peuvent être plans et parallèles ou présenter toute autre conformation rendue nécessaire par celle propre au châssis 2. Dans tous les cas, les organes d'adaptation 9 sont constitués par des encoches 10, au nombre de deux pour chaque flasque et, généralement, d'orientation verticale. Les encoches 10 sont ouvertes à leur partie supérieure et, dans le cas illustré, ménagées en alignement vertical. Chaque flasque 8 présente, par ailleurs, un trou 11 dont la fonction apparait dans ce qui suit. Le tablier d'assemblage 6 est prévu pour le support d'un châssis 12 comportant (fig. 3 et 5) une glissière 13 horizontale, rectiligne et perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule. La glissière 13 est, plus particulièrement, formée par deux poutres tubulaires 14 maintenues parallèlement et dans un même plan vertical par des entretoises extrêmes 15. Les poutres tubulaires 14 supportent, par leurs extrémités, deux jambes télescopiques 16 qui sont, de préférence, formées par des enveloppes tubulaires 17 contenant chacune un vérin 18, du type hydraulique, à simple ou double effet. La tige de piston 19 de chaque vérin est orientée, sensiblement, verticalement et vers le bas et porte, à son extrémité, une semelle d'appui 20. Le châssis 12 comprend, par ailleurs, des moyens 21 d'accrochage avec les organes d'adaptation 9. Ces moyens 21, au nombre de deux ensembles, comprennent, pour chacun d'eux, deux membrures 22 supportant deux axes fixes 23 d'orientation horizontale et d'écartement vertical relatif correspondant à celui existant entre les fonds des encoches 10 des flasques 8. Les membrures 22 comprennent, par ailleurs, un trou 24 destiné à être placé en coincidence avec le trou 11 correspondant.Les membrures 22 présentent entre elles un écartement relatif correspondant à celui existant entre les flasques 8G Ainsi, en considération, par exemple, des fig. 4 et 6, on constats qu'il est possible d'adapter et de monter rapidement le châssis 12 sur le tablier 6, en assurant l'en- gagement des axes fixes 23 dans les encoches 10 respectives. Cet engagement peut être obtenu en soumettant le châssis 12 à un déplacement horizontal d'approche puis à un déplacement relatif dans le sens vertical descendant. Les axes 23 sont ainsi amenés simul tanément dans le fond des encoches 10 dans lesquelles ils sont immobilises par l'introduction d'une cheville à travers les trous il et 24 en colncidence. Les moyens ci-dessus permettent ainsi d'adapter rapidement sur un véhicule et de démonter aussi rapidement une machine de travail, en ne faisant intervenir qu'une seule pièce d'adaptation constituée par le tablier 6 de faible masse relative. Le châssis 12 supporte un chariot porteur 25 susceptible de pouvoir coulisser le long de la glissière 13 tout en pouvant être immobilisé dans une position stable quelconque sur cette der nièce. Le chariot porteur 25, illustré par les fig. 7 et 8, comprend une platine 26 pourvue de moyens 27 destinés à coopérer avec la glissière 13. Dans un exemple de réalisation préférée, la glis sière 13 est formee, comme dit précédemment, par les membrures 14 qui sont constituées pour comporter chacune, dans le même plan vertical et à l'opposé l'une de l'autre, une règle 28-29 qui est emboîté par une contreplaque 30 et par un talon de platine 31.La contreplaque 30 est constituée, comme cela est connu dans la technique, par une mâchoire mobile associée à un vérin permettant de la déplacer pour réaliser, en coopération avec la platine 26, un pincement ou un serrage de la règle 28 et une immobilisation du chariot 25 dans une position relative déterminée sur la glissière 13. La platine 26 supporte, par une plaque de tête 32 et par deux goussets 33, un fût 34 d'axe vertical. Le fut 34 contient deux bagues lisses 35 assurant le centrage avec possibilité de rotation d'une colonne 36 immobilisée axiaiement par un épaulement supérieur 37 et par une butée inférieure amovible 38 La colonne 36 s'élève au-dessus de la plaque de tête 32 et comporte un pignon denté 39 immobilisé angulairement, notamment par une clavette 40. Le pignon denté 39 coopère avec un organe moteur d'entraînement 41 qui est conçu pour faire tourner le pignon 39 dans-l'un ou l'autre des deux sens habituels de rotation sur une plage angulaire globale maximale de 360". De préférence, l'organe d'entraînement en rotation 41 est constitué par deux vérins 42 montés sur la plaque de tête 32.Les vérins 42 sont reliés entre eux par une crémaillère 43 qui coopère, en permanence, avec le pignon 39. Dans le cas present, la crémaillère 43 est réalise de manière que la course active maximale de chaque vérin permette d'entraîner le pignon denté 39 dans les deux sens de rotation sur une course sensiblement égale à 1800 pour chacune d'elles, à partir d'une position neutre correspondant à l'état médian des pistons des deux vérins 42, Les fig. 7 et 8 montrent que la plaque de tête 32 supporte un carter 44 protégeant le pignon 39 en abritant, par exemple, une réserve de graisse. L'examen des figures permet de remarquer que la longueur des flasques 8 permet, dans tous les cas, de placer le plan du châssis 12 et, par conséquent, l'axe vertical X-X' de la colonne 36, à l'extérieur et vers l'arrière de la limite d'encombrement arrière du plateau 5. La colonne 36 comporte une partie terminale supérieure 36e s1 élevant au-dessus du carter 44. La partie terminale 36a supporte une tête 45 constituée par deux joues 46 délimitant deux paliers 47 pour l'axe d'articulation horizontal 48 d'une flèche articulée 49. Selon une disposition préférée, la flèche 49 comprend un bras 50 et un balancier 51 en bout duquel peut être adapté un outil de travail 52 tel qu'un godet pour l'exécution de fouilles, terrassements, tranchés, etc ... Le bras 50 et le balancier 51 sont associés à des vérins 53, 54 et 55 permettant leur articulation relative, ainsi que celle de l'outil 52. Les jouas 46 supportent, également, par une potence 56, un siège 57 ainsi qu'un manipulateur 58 représentant ensemble un poste de conduite. Le manipulateur 58 permet de contrôler l'alimen- tation des vérins hydrauliques 18, 42, 53, 54 et 55, ainsi que celle du vérin associé à la pince 30 d'immobilisation du chariot 25 sur le châssis 12. L'utilisation de la machine de travail s'effectue à partir du poste de conduite, de façon traditionnelle, après extension des jambes télescopiques 16, de manière à disposer d'un appui latéral stable par l'intermédiaire du châssis 2 constituant alors une plateforme de reprise. La fig. 9 permet de constater que la machine peut travailler sur une aire importante du sol S, définie par la projection maximale de la flèche articulée et par le déplacement du chariot 25 le long de la glissière 13, en coopération avec un déport angulaire contrôlable de façon précise par rotation de la colonne 36. Etant donné que cette rotation peut couvrir une plage angulaire de 360 , la zone de travail possible en projection ar rière est d'une grande étendue et permet, ainsi, d'exécuter des travaux ou de poser ou déposer des charges, à la fois dans la zone arrière, mais aussi latéralement au véhicule. De même, compte tenu de la possibilité de rotation sur 3600, il devient possible de prélever ou de déposer des charges à partir de la benne 5 et, par exemple, d'assurer directement le transbordement de matériaux depuis la benne jusqu'au sol et inversement. De la sorte, un seul véhicule automobile peut être utilisé pour l'exécution de travaux et l'apport ou l'enlèvement de tous matériaux ou produits, en relation directe ou indirecte avec le travail à exécuter. Un autre avantage de la disposition selon l'invention réside dans le fait que la machine peut être disposée dans un état hors service en étant orientée vers l'intérieur de la benne 5 sur le fond de laquelle l'outil 52 peut prendre appui. Ceci permet de réduire, å la valeur minimale, l'encombrement de la machine en gabarit longitudinal du véhicule la portant. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Machine de travail à flèche articulée, mobile en site et en azimuth sur 3600 et adaptable à l'arrière d'un véhicule caractérisée en ce qu'elle comprend - un tablier d'adaptation (6) destiné à être fixe à l'arrière d'un véhicule, - un châssis de support (12) adaptable de façon amovible sur le tablier (6) et définissant une voie de guidage horizontale (13) perpendiculaire à l'axe du véhicule, - un chariot mobile (25) réglable en position sur la voie (13) et portant une colonne verticale (36) guide en rotation et associée à un organe moteur (41) d'entraînement en rotation dans leun et l'autre sens sur une plage angulaire globale de 360 , - une tête de support (45)fixée sur la colonne et portant un poste de manoeuvre et une flèche (49) articulée sur au moins un axe horizontal (48) et dont l'extrémité est pourvue d'un outil de travail (52). 2 - Machine de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tablier (6) comporte des organes (9) d'adaptation du châssis (12) maintenant ce dernier selon un plan sensiblement vertical extérieurement à la limite d'encombrement arrière du véhicule. 3 - Machine de travail selon la revendication 2, caractérisée en ce que les organes d'adaptation (9) sont constitués par des flasques (8) présentant des encoches (10) d'engagement pour des axes (23) portes par le châssis (12) et des trous (11) de mise en place de chevilles de verrouillage. 4 - Machine de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce que le châssis (12) comprend deux poutres (13) réunies par deux membrures (22) supportant des axes (23) de coopération avec les organes d'adaptation (9) du tablier (6) et deux jambes (16) extrêmes, verticales, télescopiques munies de semelles d'appui (20), les deux poutres définissant la voie (13) de guidage et de support du chariot. 5 - Machine de travail selon la revendication 1 ou 4, caractérisée en ce que le chariot (25) comprend une platine (26) adaptée sur la glissière par des moyens (28, 29, 30, 31) de guidage et d'immobilisation, cette platine portant, par une plaque de tête (32) et des goussets (33), un fût (34) d'axe vertical supportant une colonne (36) associée par un pignon denté (39) à un organe moteur (41) d'entraînement en rotation porté par la plaque de tête. 6 - Machine de travail selon la revendication 5, caractérisée en ce que la colonne (36) supporte au dessus de la plaque de tête, une tête de support (45) formée par au moins deux joues (46) définissant des paliers pour l'axe de rotation horizontal d'un bras constitutif de la flèche et supportant un siège et un manipulateur (58) de commande, au moins, des mouvements en site et en azimuth de la flèche. 7 - Machine de travail selon la revendication 5, caractérisée en ce que la platine (26) est associée à au moins une mâchoire mobile (31) commandée par un organe moteur et chargée, en coopération avec la platine, de pincer et serrer une règle (28) présentée par la voie de guidage et de support. 8 - Véhicule, notamment du type automobile et à plateau de chargement, équipé d'une machine selon ltune des revendications 1 à 7.