Brevet FR2570401A1 — publié le 19860321

La présente invention concerne les pelles hydrauliques, du type tracté, c'est-à-dire les engins de travail, généralement d'encombrement réduit et de faible puissance qui sont utilisés pour exécuter des travaux de génie sur des chantiers ou sites de faible surface utile disponible, tels que dans les parcs, les agglomérations, éventuellement les carrières, etc ... Afin de réduire le plus possible leur encombrement, de telle pelles hydrauliques ont été conçues de façon simple et robuste. Dans cet esprit, une pelle hydraulique du type tracté comprend, généralement, une plate-forme porteuse supportant un groupe motopompe hydraulique chargé d'assurer l'alimentation de vérins de commande d'un bras articulé porteur d'un outil de travail. Le bras est monté sur une colonne verticale offrant une possibilité de rotation alternée, par exemple sur une plage de 1800. La plate-forme est équipée d'un poste de commande et repose sur le sol, par l'intermédiaire de stabilisateurs escamotables ou rétractables. La plate-forme est montée sur un train de roulement porteur et possède -une flèche ou un timon ou, encore, un point d'accrochage, de manière à permettre de la déplacer par un véhicule tracteur lorsqu'il s'agit de l'amener à pied d'oeuvre sur un chantier. Sur place et lors des travaux, le déplacement d'une telle pelle hydraulique de type tracté peut être assuré en utilisant le bras articulé en tant que point d'appui sur le sol et organe de propulsion par l'intermédiaire des vérins de flexion ou d'extension ou, encore, de déplacement angulaire d'un tel bras. I1 s'agit alors d'opérer, par l'intermédiaire de la puissance hydraulique disponible, une sorte de ripage par à-coups successifs de la plate-forme que l'opérateur peut ainsi amener progressivement à l'emplacement souhaité pour exécuter les travaux nécessaires. On comprend qu'une telle technique n'est pas pratique de mise en oeuvre, car la précision de déplacement dépend, essentiellement, des points d'appui que l'opérateur peut trouver pour le bras articulé.. Dans certains cas donc, le transfert par ripage de la plate-forme peut être uniquement approximatif, voire impossible, sans recours à un engin tracteur. Par ailleurs, il est exclu d'utiliser une telle méthode lorsque, sur un chantier ou un site, des travaux ponctuels doivent être exécutés à des distances relativement grandes les uns des autres. Il peut s'agir, par exemple, de l'exécution de travaux en fouilles pour creuser des puits ou des trous à intervalles réguliers. Dans un tel cas, le déplacement par ripage de la pelle hydraulique, de type tracté, demande un temps considérable qui allonge les délais d'exécution des travaux et en augmente sensiblement le coût. Un autre inconvénient de la méthode ci-dessus réside dans le fait que, généralement, l'utilisation du bras articulé en tant que point d'appui et organe propulseur pour assurer le ripage de la plate-forme, se traduit par des sollicitations mécaniques plus importantes que celles impliquées par les travaux ordinaires, ce qui conduit à une usure ou une détérioration rapide de certains des éléments du bras articulé, tels que les axes d'articulation et les vérins de commande. L'objet de l'invention est de résoudre le problème ainsi posé par les pelles hydrauliques, du type tracté, en proposant de munir de telles pelles d'un ensemble de motorisation temporaire autonome, utilisable pour assurer le transfert ou le déplacement sur site ou chantier de la plate-forme sur des distances devant être considérées comme petites par rapport à celles de déplacements ordinaires s'effectuant, comme à l'accoutumée, par l'intermédiaire d'un véhicule tracteur. Un objet de l'invention est de proposer une nouvelle pelle hydraulique, du type tracté, équipée d'un tel ensemble utilisant l'énergie fournie par le groupe motopompe hydraulique chargé de la motorisation du bras articulé, de manière à ne faire intervenir aucune source d'énergie supplémentaire et à sauvegarder le principe de construction simple, fiable, de faible encombrement et de légèreté d'une pelle hydraulique d'un tel type. Un autre objet de l'invention est de proposer une pelle hydraulique épuipée d'un ensemble de motorisation temporaire autonome, faisant également appel, en tant que moyen de direction, aux organes déjà prévus pour assurer le déplacement angulaire du bras articulé, de manière à faire jouer à ces organes une double fonction successive et à sauvegarder ainsi, dans le meme esprit, la conception de légèreté, fiabilité et simplicité d'une telle pelle. Un autre objet de l'invention est de doter une pelle hydraulique du type tracté d'un ensemble de motorisation temporaire autonome, utilisant la colonne de support et de pivotement du bras articulé en tant qu'élément d'appui et d'orientation d'au moins un organe directeur et moteur permettant ainsi de sauvegarder encore le principe de construction originel de la plate-forme d'une telle pelle hylrauliqueet rendant possible l'adaptation d'un tel ensemble de motorisation temporaire autonome sur tous types de pelles hydrauliques tractées. Pour atteindre les buts ci-dessus, l'invention est caractérisée en ce que la pelle comporte un ensemble de motorisation temporaire comprenant - une colonne tournante portant, à sa partie supé rieure, une tête d'entraînement, solidaire angu lairement de la colonne et reliée au vérin d'en traînement en rotation, - un bras articulé porté par un caisson monté libre de tourner sur la colonne qui est disposée dans le plan vertical passant par l'axe longitudinal de la plate-forme, - une broche de solidarisation angulaire temporaire entre le caisson et la tête d'entraînement, - et une roue associée à un moteur hydraulique et rendue solidaire angulairement de la base de la colonne pour constituer un organe moteur et di recteur prenant appui sur le sol lorsque les stabilisateurs sont rétractés. 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. 1 est une élévation latérale schématique d'une pelle hydraulique de type tracté conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue en plan prise selon la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 3 est une élévation latérale partielle, partie en coupe, montrant, à plus grande échelle, un détail de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 4 est une coupe prise selon la ligne IV-IV de la fig. 3. La fig. 5 est une coupe transversale partielle prise, à plus grande échelle, selon la ligne V-V de la fig. 1. La fig. 6 est une coupe partielle prise selon la ligne VI-VI de la fig. 4. Les fig. 1 et 2 montrent, de façon schématique, une pelle hydraulique, de type tracté, comprenant, ainsi que cela est connu, une plate-forme 1 munie d'un train de roulement 2 situé à proximité de l'une des extrémités transversales de la plate-forme 1. Le train de roulement 2 peut être constitué par des roues ouS encore, par des chenilles. Bien que cela ne soit pas représenté, la plate-forme 1 comporte, à son extrémité transversale opposée au train 2, des moyens d'accrochage avec un véhicule tracteur, de tels moyens étant classiques et traditionnels et formés, par exemple, par un organe d'attelage statique ou par une flèche amovible. La plate-forme 1 supporte un groupe motopompe hydraulique 3 associé à un réservoir, une bâche 4 servant également de support à un siège 5 placé devant un poste de commande 6. La plate-forme 2 est munie de stabilisateurs 7 rétractables et orientables pour certains d'entre eux, tels que les stabilisateurs 7a situés à proximité de l'extrémité transversale opposée au train de roulement 2. Les stabilisateurs 7a peuvent être réglés en orientation et en projection, notamment par l'intermédiaire de bras 8 portant des vérins verticaux munis de patins d'appui 9. L'extrémité transversale de la plate-forme 1, opposée au train 2, porte un tablier 10 assurant le support d'une colonne 11 formant pivot vertical d'articulation d'un bras articulé 12 porteur d'un outil de travail 13. Selon la fig. 1, le bras 12 est du type à deux segments et comporte trois vérins d'articulation dont l'alimentation en fluide hydraulique, à partir du groupe motopompe 3, est contrôlée par le poste de commande 6. Le tablier 10 supporte, également, au moins un organe moteur 14 chargé-de commander, par l'intermédiaire du poste 6 et du groupe 3, la rotation alternée du bras 12 sur la colonne-pivot de direction 11. Afin de conférer à une telle pelle hydraulique de type connu une possibilité de motorisation temporaire autonome et faciliter, de cette manière, des déplacements propres sur chantier, en fonction des travaux à exécuter, l'invention prévoit de rendre la colonne 11 mobile en rotation. A cette fin, le tablier 10 supporte, par l'intermédiaire de deux joues 15 (f ig 3 et 4), deux supports horizontaux 16 parallèles entre eux, portant des paliers de centrage, de support et de rotation 17 dans lesquels la colonne 11. est centrée et immobilisée axialement. Les paliers 17 peuvent être du type à roulement ou à rotules. Selon l'invention, le bras 12 est monté, de manière à être immobilisé axialement, mais libre de tourner sur la colonne 11. A cette fin, le premier segment 12a du bras 12 et le vérin 18 correspondant sont montés par des axes d'articulation 19 et 20 sur un caisson 21 constitué par deux flasques 22 réunis entre eux par deux plateaux parallèles horizontaux 23. Des paliers 24, de préférence constitués par des bagues lisses, sont prévus dans les plateaux 23 pour coopérer avec la colonne 11. Les plateaux 23 sont, de préférence, disposés de façon superposée aux supports 16, de manière que les paliers 23 puissent coopérer en appui axial avec les paliers de centrage 17. L'examen de la fig. 2 fait apparaître que la colonne 11 est placée dans un plan vertical passant par l'axe médian longitudinal x-x' de la plate-forme 1. Selon 1 invention, la colonne 11 comporte une partie terminale lla s'élevant au-dessus du plateau supérieur 23 du caisson 21. La partie terminale îîa supporte une tête d'entraînement 25 qui est immobilisée angulairement et axialement sur la partie terminale 11a et représente, également, une butée s'opposant à tout déplacement axial ascendant du caisson 21 sur la colonne 11. La tete d'entraînement 25 comprend une platine 26 horizontale, à partir de laquelle s'élève une plaque verticale 27, de préférence renforcée par des goussets 28. La plaque verticale 27-supporte des paliers pour le montage de deux axes verticaux 29 sur lesquels sont articulées les tiges de piston 30 de deux vérins hydrauliques 31 montés par des tourillons 32 sur une cage 33 portée par le tablier 10. Les vérins 31 constituent ensemble l'organe moteur 14. Les vérins 31 sont disposés parallèlement et côte à côte et permettent de déplacer angulairement la tête d'entraînement 25 en rotation partielle alternée sur une plage angulaire, par exemple égale à 1800. La tête d'entraînement 25 peut être rendue solidaire angulairement du caisson 21. A cet effet, il est prévu de ménager dans la platine 26 un trou 34 susceptible de coïncider, par déplacement angulaire relatif de la tête 25 et du caisson 21, avec un logement 35 présenté par le plateau supérieur 23 du caisson 21. Le trou 34 et le logement 35 sont réservés à la mise en place d'une broche 36, de tout type convenable, facilement préhensible par une poignée 37 et pouvant comporter, le cas échéant, un dispositif de verrouillage élastique ou d'immobilisation axiale. Selon l'invention, la partie terminale inférieure îîb de la colonne 11 supporte une demi-chape 38 immobilisée angulairement et axialement sur la partie terminale 11b par l'intermédiaire d'un fourreau 39, du type à clavetage et par un écrou 40. La demi-chape 38 s1 étend vers le bas de façon verticale et porte, par un moyeu à roulement 41, un demi-arbre creux 42 sur lequel est monté un plateau amovible 43. La fig. 5 montre que le plateau 43 peut être immobilisé par clavetage sur le demi-arbre creux 42 et être maintenu en place par une butée axiale 44 du type à écrou. Le plateau 43 est réservé au montage d'une roue 45 dont le plan médian transversal est aligné avec l'axe de la colonne 11. La demi-chape 38 porte, sur sa face extérieure, un moteur hydraulique 46 dont l'arbre de sortie 47 est accouplé au demiarbre creux d'entraînement 42. Le moteur hydraulique 46 est du type à double sens de rotation et peut être alimenté en énergie hydraulique à partir du groupe motopompe 3, par l'intermédiaire du poste de commande 6. Les moyens selon l'ivention fonctionnent de la façon suivante. Lorsque la pelle hydraulique est à poste de travail, les stabilisateurs 7 et 7a sont développés pour assurer le support stable sur le sol de la plate-forme dont les organes de roulement 2 et la roue 45 sont alors surélevés. La broche 36 est engagée dans le trou 34 et dans le logement 35, de manière à solidariser angulairement la tête 25 et le caisson 21. te fonctionnement de la pelle hydraulique et l'exécution de travaux divers, par l'intermédiaire du bras 12 et de son outil 13, peuvent se dérouler de façon conventionnelle en agissant sur le poste de commande 6 pour contrôler l'alimentation des vérins de flexion-extension, ainsi que celle des vérins 31 lorsqu'il convient de déplacer angulairement le bras 12. En effet, l'alimentation des vérins 31 produit le déplacement angulaire de la tête 25 par rotation de la colonne 11 dans les paliers 17. Par l'intermédiaire de la broche 36, le déplacement angulaire de la tête 25 entraîne alors, simultanément, le même déplacement du caisson 21 chargé de déplacer le bras articulé 12. Ainsi, tous les travaux, ordinairement exécutés par le bras articulé d'une pelle hydraulique de type tracté, peuvent intervenir selon la volonté de l'opérateur. Dans le cas où il convient de déplacer la plate-forme pour l'orienter ou la transférer à un autre poste de travail, l'opé- rateur rétracte les stabilisateurs 7 et 7a pour faire porter la plate-forme 20 sur le sol par l'intermédiaire des organes de roulement 2 et de la roue 45. La broche 36 est dégagée du trou 34 et du logement 35, -de manière à désolidariser la tête 25 par rapport au caisson 21. En assurant l'alimentation du moteur hydraulique 46, l'opérateur peut commander ltentraînement de la roue 45 qui devient alors un organe moteur capable de provoquer le déplacement, dans un sens ou dans l'autre, de la plate-forme 1. L'opérateur peut ainsi commander l'alimentation des vé rins 31, de manière à faire tourner la tête d'entraînement 25 qui entraîne la colonne 11 et, par conséquent, simultanément, la chape 38. La roue 45 devient ainsi un organe moteur et à la fois directeur, permettant de déplacer la plate-forme 1 dans toutes les directions, à faible vitesse, sur des distances, éventuellement, relativement longues. Selon l'invention, il est prévu d'immobiliser le bras 12 dans une position d'alignement avec le plan x-x', de manière à équilibrer la plate-forme 1 par rapport à son polygone de sustentation qui est du type trois points. A cette fin, le caisson 21 est immobilisé dans le plan passant par l'axe x-x', au moyen d'une barre de triangulation 48 montée par un ergot 49 dans une patte 50 du tablier 10 et par l'intermédiaire de la broche 36 dans une chape 51 présentée par le flasque 22 du caisson 21 (fig. 4 et 6). L'utilisation de la broche 36,pour assurer le montage de la barre de triangulation 48, permet de supprimer toute erreur de manoeuvre et d'éviter de placer l'ensemble selon l'invention dans un état tel, que la tête 25 et le caisson 21 se trouvent solidarisés angulairement, alors que le bras 12 est immobilisé par rapport au tablier 10. Les moyens selon 11 invention se trouvent ainsi toujours placés dans un état correspondant exactement à la fonction momentanée que l'opérateur désire leur faire assumer, c'est-à-dire celle de travail par l'intermédiaire duras 12 ou celle de support-motorisation-direction par l'intermédiaire de la colonne 11 de la tète 25 et de la roue 45. REVENDICATIONS : 1 - Pelle hydraulique, du type tracté, équipée d'un ensemble de motorisation temporaire autonome comprenant, de façon connue, une plate-forme (1) associée à des moyens de roulement (2) et à des stabilisateurs (7) mobiles et supportant un groupe motopompe hydraulique (3), un poste de commande (6) et une colonne verticale (11) formant pivot sur lequel est monté, immobilisé axialement mais libre de tourneur, un bras articulé de travail (12) actionné par des vérins hydrauliques et relié à au moins un vérin hydraulique (14) d'entraînement en rotation partielle alternée, caractérisée en ce que l'ensemble comprend - une colonne (11) tournante portant, à sa partie supérieure, une tête d'entraînement (25) soli daire angulairement de la colonne et reliée au vérin d'entraînement en rotation (14), - un bras articulé (12) porté par un caisson (21) monté libre de tourner sur la colonne qui est disposé dans le plan vertical passant par l'axe longitudinal (x-x') de la plate-forme, - une broche (36) de solidarisation angulaire tem poraire entre le caisson (21) et la tata d'en- traînement (25), - et une roue (45) associée à un moteur hydrauli que (46) et rendue solidaire angulairement de la base de la colonne pour constituer un organe moteur et directeur prenant appui sur le sol lorsque les stabilisateurs sont rétractés. 2 - Pelle hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ensemble comprend une barre de triangulation (48) s'adaptant temporairement entre le caisson (21) et le support (10) de la colonne (11) au moyen d'un axe (49) et de la broche de solidarisation (36). 3 - Pelle hydraulique selon la revendication 2, caractérisée en ce que la barre de triangulation (48) assure l'immobilisation du bras de travail placé selon le plan vertical médian longitudinal de la plate-forme. 4 - Pelle hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la tête d'entraînement (25) est composée d'une platine horizontale (26) solidaire de la partie supérieure (1 la) de la colonne (11), s'étendant selon un plan superposé et parallele à celui d'un plateau (23) présenté par le caisson (21) et offrant, pour l'engagement de la broche de solidarisation (36), un trou (34) susceptible de colncider avec un logement (35) ménagé dans le plateau. 5 - Pellehzdraulique selon la revendication 1 ou 4, caractérisée en ce que la tête d'entraînement (25) est composée d'une platine horizontale (26) et d'une plaque verticale (27) portant au moins un axe vertical (29) pour la liaison avec la tige d'au moins un vérin (31) dont le corps est monté par des tourillons verticaux (32) sur le support (10) de colonne (11). 6 - Pelle hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la colonne verticale (11) est portée par un support comprenant un tablier vertical (10) s'élevant à partir de l'une des extrémités transversales de la plate-forme. 7 - Pelle hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plan médian transversal de la roue (45) coïncide avec l'axe de la colonne (11).