Brevet FR2591249A1 — publié le 19870612

ENGIN DE CHANTIER POLYVALENT PORTE-OUTIL La présente invention se rapporte de façon générale aux engins de chantiers, de travaux publics et de manutention. I1 existe un grand nombre d'engins spécialisés pour réaliser les travaux sur un chantier. C'est ainsi par exemple le cas des excavateurs ou pelles hydrauliques, des chargeuses, des niveleuses, des grues mobiles, des chariots élévateurs à mât avant ou è flèche télescopique etc ... L'entreprise qui a la charge de la réalisation des travaux se doit donc de posséder tous ces engins, de les louer ou ou de sous-traiter partie de ces travaux. L'engin de chantier, objet de la présente invention, est destiné à l'exécution de la plupart des travaux nécessaires sur les chantiers et en particulier les travaux de terrassement, de reprise de chargement et de manutentions de tous types. Une entreprise possédant seulement un tel engin, un camion et un certain nombre d'outils sera donc à même de réaliser en totale autonomie l'ensemble des tâches qui lui incombent. Le taux d'utilisation de son engin sera maximum et c'est le but visé par l'engin objet de la présente invention. Des tentatives ont été faites pour que les engins de chantier deviennent polyvalents. C'est le cas, en particulier, des appareils construits sur une structure du type tracteur agricole , et possédant un équipement chargeur à l'avant et un équipement excavateur à l'arrière - ces appareils très répandus présentent néanmoins de nombreux défauts. Ils sont peu maniables, encombrants, peu performants, inaptes aux manutentions. L'invention est matérialisée dans un chassis automoteur articulé tout terrain à rayon de braquage très court, muni d'au moins un stabilisateur frontal et sur lequel est installé une tourelle à rotation totale, caractérisée en ce que le point d'attache de l'équi- pement de travail est déplaçable - ltéquipement de travail est constitué par trois éléments principaux : - une flèche - un balancier télescopique ou non et une structure pivotante porte-outils qui est dans une forme de réalisation préférentielle à préhension automatique. Suivant une particularité de l'invention qui la caractérise, le stabilisateur frontal, en position relevée, sert de butée à l'équipement de travail ou sert à immobiliser la tourelle en rotation. Dans la configuration où il sert de butée à l'équipement du travail, il transmet directement les efforts de poussée au chassis lorsque l'outil adapté est un godet de chargeur, une lame de remblayage ou tout autre outil ou dispositif induisant des efforts résistants. Suivant une autre particularité de l'invention l'axe de rotation de la tourelle et l'axe de'pivotement de l'avant du chassis sont confondus. Selon une forme de réalisation préférentielle, le stabilisateur frontal est muni d'une semelle en forme de poutre qui matérialise l'arête de basculement avant et dont l'action complète celle des stabilisateurs latéraux installés sur la partie arrière, la partie centrale ou la partie avant du chassis, de manière à ce que l'engin ait un polygone de sustentation suffisant pour les opérations de manutentions. Selon une autre forme de réalisation préférentielle, le chassis automoteur est du type tout-terrain à double articulation-lui conférant des qualités de mobilité et de braquage, il est équipé de ponts moteurs intégrés avec freins à disques étanches dans l'air. Selon une autre forme de réalisation préférentielle, les vérins hydrauliques installés sur l'équipement, la tourelle et le chassis sont d'un type perfectionné à démontage rapide, simplifiant leurs systèmes d'articulation. Selon une dernière forme de réalisation préférentielle, lss commandes depuis la cabine de conduite vers le chassis sont obtenues par un système de radio-commande évitant l'installation de nombreux contacteurs électriques tournants et facilement adaptables à la polyvalence c'est-à-dire au nombre et à la nature des fonctions à commander. L'invention sera mieux comprise et ses caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaitront au cours de la description de la réalisation donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif. La figure 1 représente un mode de réalisation de l'engin en élévation, l'équipement avec balancier télescopique étant dans une position non significative. La figure 2 représente un mode de réalisation de l'engin avec balancier simple non télescopique, équipé d'un godet chargeur posé au sol et en appui sur le stabilisateur frontal relevé La figure 3 représente le balancier télescopique de la figure 1 équipé en flèche de grue c'est à dire avec une tête de flèche montée à son extremité au même titre qu'un "outil". L'engin représenté sur les dessins comporte un chassis automoteur tout terrain (1), considéré dans son ensemble sur lequel est installée une tourelle à rotation totale (2) dont l'axe vertical de rotation XY coincide avec l'axe d'articulation de l'avant du chassis (1) La partie avant de la tourelle comporte le basculeur d'équipement (3) destiné à amplifier les débattements de l'équipement de travail.Ce basculeur (3) est constitué par deux flancs polygonaux (4) entretoisés par un tube central (5) et comportant 4 alésages parallèles entre eux et recevant les articulations (6) - (7) - (8) - et (9) L'articulation (6) le lie à la tourelle (2) et lui permet des déplacements angulaires dans un plan vertical au moyen d'un vérin hydraulique à double effet (10) dont le corps est articulé en (11) avec la tourelle (2) et dont la tige est articulée en (7) avec le basculeur (3). L'axe d'articulation (11) du vérin est situé le plus prés possible de l'axe de rotation XY de manière à ce que les efforts transmis ne sollicitent pas la queue de la tourelle. L'équipement de travail est constitué par deux éléments principaux à savoir une flèche (12) et un balancier (13). Dans la forme de réalisation préférentielle considérée le balancier (13) est du type télescopique à extrêmité coudée ou non ; la flèche (12) comporte quatre alésages parallèles entre eux recevant les articulations (8) - (14) (15) ( 16) L'articulation (8) la lie au basculeur (3) et lui permet des déplacements angulaires dans un plan vertical au moyen du vérin hydraulique à double effet (17) qui sera, dans une forme de réalisation préférentielle identique au vérin (10) dont le corps est articulé en (9) au basculeur (3) et dont la tige est articulée en (16) à la flèche (12). La disposition des verins hydrauliques (10) - (17) est déterminée pour que les couples qu'ils peuvent fournir soient sensiblement constants ou soumis à de faibles variations. Le balancier (13) comporte un caisson de section rectangulaire ou autre permettant une bonne résistance aux efforts et un bon guidage de l'élément télescopique (18)t munis de deux alésages parallèles entre eux et recevant les articulations (14) et (19). L'articulation (19) le lie à la flèche (12) et lui permet des déplacements angulaires dans un plan vertical grace à l'action du vérin hydraulique à double effet (20) dont le corps est articulé en (15) à la flèche (12) et dont la tige est articulée en (19) au balancier (13). Le cas échéant, le vérin peut être remplacé par 2 vérins. Les déplacements de l'élément télescopique (18) sont obtenus au moyen du vérin hydraulique à double effet (21) dont le corps est lié au balancier(l3) grace à l'articulation (14) qui a de ce fait, et c'est une particularité qui caractérise l'invention, une double fonction. La tige du vérin (21) est liée à l'élément télescopique (18) grace à l'articulation (22). La partie avant et supérieure du balancier (13) comporte une fente longitudinale permettant le coulissement du support (23)lîé:à;l'élément télescopique (18) et servant de fixation à l'articulation (24) du vérin hydraulique à double effet (25) qui permet les débattements du dispositif de préhension automatique des outils situé dans la structure pivotante (26). La réalisation du système de débattement proprement dit est classique et bien connu des spécialistes. L'extrémité du balancier (13) , au droit de l'articulation (14) peut recevoir un treuil hydraulique (27) permettant une utilisation en grue de l'engin. A cet effet, la structure pivotante (26) peut recevoir une tête de flèche en guise d'outil. Sur la figure 2, le balancier télescopique (13) est remplacé par un balancier simple et la structure pivotante (26) est équipée d'un godet chargeur (28) en position de reprise de matériaux en tas. Ont voit que dans cette position le balancier (13) est en appui sur le stabilisateur frontal (29) articulé grace à un axe (30) sur le chassis (1) et manoeuvrable grace à un vérin hydraulique à double effet (31) dont la tige est liée au stabilisateur (29) grace à une articulation (32) et dont le corps est lié au chassis (1) grace à une articulation (33). On voit que dans cette configuration et lorsque l'engin travaille en poussée pour remplir le godet (28) les efforts sont transmis directement au chassis par l'intermédiaire du stabilisateur frontal (29) au lieu de passer dans l'équipement, dans le basculeur la tourelle et la couronne de rotation de la tourelle. Cette disposition permet un allègement des pièces, une meilleure utilisation de l'engin et ne pénalise pas les caractéristiques en manutention par un poids anormal de l'équipement. Sur la figure 3 on a représenté le balancier télescopique (13) de la figure 1 en position de relevage maximum comme c'est souvent le cas dans les utilisations en grue de manutention. La structure pivotante (26) est équipée avec une tête de flèche (34) comportant deux axes (35) et (36) sur lesquelles peuvent tourner une poulie de renvoi (37) et les poulies de mouflage (38) sur lesquelles passe le cable de levage (39) enroulé sur le treuil (27). La tête de flèche (34) peut, le cas échéant, être remplacée par une rallonge munie d'une tête de flèche, cet ensemble étant considéré comme un outil adaptable sur la structure pivotante (26) REVENDICATIONS 1. - Enqin polyvalent porte-outils caractérisé en ce qu'il comporte un équipement constitué par une flèche (12), un balancier (13) et une structure pivotante porte-outils !26) dont les débattements dans un plan vertical peuvent être amplifiés en déplaçant l'articulation de I'équipement de travail par un basculeur (3) installé sur la tourelle (2) à rotation totale, monte sur un chassis automoteur articulé, parfertionné (1). 2. - Engin polyvalent selon la revendication 1 caractérisé en ce que le halancier (13) peut-être télescopique droit ou coudé à son extrémité. 3. - Engin polyvalent selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'axe de rotation XV de la tourelle 2) est confondu avec l'axe d'articulation de la partie avant du chassis et permet des transmissions par radio-commande entre la tourelle et le chassis selon cet axe. 4. - Engin polyvalent selon les revendications 1,2 et 3 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un stabilisateur frontal (29) qui assure lorsqu'il est relevé deux fonctions complémentaires butée de l'équipement en utilisation chargeuse pour transmettre directement au chassis (1) les efforts de pénétration dans les mariaux du godet chargeur (28) ou de tout autre outil soumis à des efforts résistants - et le verrouillage en rotation de l'équipement lors des déplacements, en particulier sur les routes. 5. - Enqin polyvalent selon les revendications 1 et 2 caractérisé par la possibilité d'équiper le pied du balancier (J3) avec un treuil (27) et d'installer sur la structure pivotante 26), en utilisant le système de préhension automatique des outils, une tête de flèche amovible avec ou sans rallonge (34) et avec ses poulies (37) et (38), donc de le transformer rapidement et simplement en grue télescopique de manutention. 6. - Enqin polyvalent selon la revendication 1 caractérisé en ce que les 2 vérins hydrauliques (10) et (17) assurent les positionnements du basculeur (3) et de la flèche (12) sont identiques et que les couples qu'ils peuvent fournir à ces deux éléments sont sensiblement constants pendant leurs courses. 7. - Engin polyvalent selon les revendications 1 et 6 caractérisé par la proximité de l'articulation (11) du vérin (Jo) de l'axe de rotation XY de la tourelle (2) 8. - Engin polyvalent caractérisé selon les revendications précédentes par l'utilisation de'vérins hydrauliques simplifiés à démontage rapide pour ne pas le pénaliser par une trop grande complexité.