Brevet FR2621000A1 — publié le 19890331

La présente invention a pour objet un engin porteoutils modulable et autonome. Suivant les types de travaux à effectuer, notamment dans Les domaines agricoles et dans les travaux publics, on a recours à des engins de plus en plus sophistiqués permettant de pelleter, de soulever, de transporter, de creuser, de manutentionner, de couper. Lorsque le chantier ou le domaine est suffisamment vaste, chaque opération est effectuée par t'engin correspondant, celui-ci n'ayant qu'une fonction bien précise. Par contre, lorsqu'il s'agit d'une opération limitée sur la voitie d'une commune de faible importance, par exempLe, le problème est tout autre. Dans ce cas, une partie de L'opération est effectuée par une machine, si il en existe une, et le reste est effectué par du personnel avec des outils manuels ou semi-automatiques. Certains engins sont capables d'effectuer plusieurs opérations ; il s'agit généralement de tracteurs du type agricole sur lesquels on monte à l'avant et à l'arrière des pelles de taille et de fonctionnement différents. Il se trouve que ces matériels ont des possibilités limitées et qu'ils sont d'un encombrement important, les outils rajoutés étant juxtaposés et non pas intégrés. Enfin, les châssis devant supporter deux outils et un moteur de puissance suffisante, on constate que ces engins sont très lourds et par conséquent d'un prix de revient élevé. Des châssis plus dégagés permettant de disposer des outils entre les trains avant et arrière ont déjà fait l'objet de demandes de brevet. C'est ainsi que le brevet FR-1 155 870 concerne un tracteur agricoLe ayant une structure particulière permettant de disposer des machines de travail entre les essieux. La conception de ce tracteur permet de l'utiliser comme machine de remorquage. Le tracteur comprend une partie avant avec moteur au dessus de l'essieu avant et supportant également le bloc de transmission, une partie arrière avec essieu arrière supportant le poste de conduite et les organes de commande, une poutre reliant ces deux parties. Cette poutre est par ailleurs utilisée pour le passage des organes de direction, de freinage, d'alimentation en essence, des câbles électriques et hydrauliques de façon à assurer leurs protections. Cette poutre est également munie de moyens de supportage des outils. Un tel tracteur permet donc, la mise en place entre les deux essieux d'outils, mais le choix des outils est limité par le peu de place disponible. Par ailleurs, la longueur de poutre étant fixée, le rayon de braquage et la maniabilité ne peuvent être modulés, même si l'outil est simple et peu encombrant. Quant à la partie supérieure, elle est inutilisable et ne peut convenir pour des outiltages spécifiques. La présente invention a pour but un engin modulable porte-outils autonome constitué d'une partie arrière motrice et munie d'un poste de pilotage et d'une partie avant comprenant les roues directrices, cet engin se caractérisant en ce que les deux parties avant et arrière sont reliées par une partie médiane constituée par un dispositif réglable en longueur. Cet engin se caractérise en ce que le dispositif réglable peut prendre deux positions extrêmes fermée et ouverte. En outre, la partie avant comporte une structure de supportage destinée à recevoir les outils qui possédent tous une structure de liaison identique coopérant avec la structure de supportage. De plus, le dispositif réglable de cet engin est ouvert ou fermé en fonction des outils qui lui sont adaptés. La structure de supportage renferme le boîtier de direction. IL est également prévu un dispositif hydraulique du type vérin pour effectuer l'opération d'ouverture et de fermeture. Le dispositif réglable est constitué de deux bras pliants et peut être constitué d'une poutre télescopique. Les bras pliants sont bloqués en position ouverte par une plaque entretoise et en position fermée par solidarisation des deux demi-bras pliants constituant chaque bras. Un des premiers avantages est celui de pouvoir mettre en place tous les types d'outils sur cet engin qui n'a pas besoin d'être démonté pour cette opération. La duree du changement est très courte et ne requiert aucun matériel auxiliaire. Pour chaque fonction, seul l'outil est démonté puis remonté sans intervention sur les éléments constituant le châssis ; l'interface est réduite à la seule structure de liaison. Un tel engin polyvalent permet de réaliser plusieurs fonctions avec un prix de revient minimum. L'invention va maintenant etre décrite suivant un mode de réalisation particulier, non limitatif, accompagné de variantes, ceci en regard des figures annexées qui représentent Figure 1-3 : Une synoptique des étapes permettant le passage de la position fermée à la position ouverte de l'engin selon l'invention. Figure 4 : La partie avant et la partie médiane. Figure 5 : Une structure de supportage multi-applications. Figure 6 : Une pièce de blocage. Figure 7 : Une variante avec plateau de transport du type benne basculante, vue de dessus. Figure 8 : La variante benne basculante de la figure 7, vue de côté, Figure 9 : Un dispositif détaillé permettant le basculement. Figure 10 : Une variante avec rouleau de coupe. Figure 11 : Le dispositif de supportage permettant le déport dans la variante de la figure 10. Figure 12 : Une variante avec rétro-pelle pivotante et patin d'appui. Figure 13 : Une vue en détail de la variante de la figure 12. Figure 14 : Une variante avec godet avant. Figure 15 : Une vue en détail du montage du godet. Figure 16 : Une variante avec chariot élévateur inclinable. Figure 17 : Une vue en détail du montage du chariot. Figure 18 : Une vue de l'engin tel que démonté et commercialisé. Sur la figure 1, on voit l'engin 1 suivant l'invention. Cet engin est constitué de façon connue, de deux parties avant 10 et arrière 11. La partie arrière est constituée d'un train moteur 110 entrainé par un dispositif de propulsion 111. Elle comporte de façon connue des moyens de relevage arrière 112 avec attelage trois points 113 et prise de force 114. Sur cette partie arrière, on a disposé de façon connue un poste de pilotage 115 comprenant essentiellement un siège 116 et un volant relié à un arbre de direction 117. La partie avant 10 est constituée d'un train avant 100 moteur ou pas mais directeur. Le boîtier de direction 101 est actionné par l'arbre de direction et agit directement sur l'orientation des roues avant 102, 103. Sur la figure 2, on distingue mieux La partie intermédiaire 20 et son dispositif réglable 21 constitué de deux bras 22,23 pliants par leur milieu. Ces bras sont montés pivotants d'une part sur le train avant et plus particulièrement à la partie arrière 24 du train avant et d'autre part sur la partie avant 25 de la partie arrière. Sur la figure 3, le dispositif réglable est ouvert et constitue une poutre 30 qui est rigidifiée par une entretoise 31, elle-même située entre les bras, des boulons 32 assurant le blocage des demi-bras et de cette plaque entretoise. Le boîtier de direction 101 du train avant 100 et la structure de supportage 40, ainsi que la partie intermédiaire 20 et son dispositif réglable 21 sont représentés en détail figure 4. La structure de supportage 40 comprend des pions 41, 42,43 de fixation des outils et un châssis 44 pour le montage du train avant (non représenté). La biellette d'entrainement et d'orientation 45 du train avant est fixée sur l'arbre de sortie 46 du bottier de direction. Par ailleurs, on a placé un dispositif de rattrapage de jeu 47 sur le bottier de direction. Le dispositif réglable 21 de la partie intermédiaire est constitué de deux bras 22 et 23, eux-mêmes réalisés en deux parties rigides 220,221 et 222, 223 pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre dans le plan vertical. Chaque partie rigide 220-223 est alésée en son centre. Une entretoise 31 est constituée d'une plaque 310 et deux cylindres 311 et 312 fixés aux extrémités de cette plaque. La longueur des cylindres correspond à la largeur interne disponible entre les bras en position ouverte ainsi que représenté. L'entraxe e des cylindres est identique à l'entraxe e de deux alésages de deux parties rigides d'un même bras. Des boulons, non représentés, assurent la solidarisation des bras et de l'entretoise, le dispositif réglable en position devient rigide. La partie intermédiaStre 22 en plus du dispositif réglable 21 comprend une rallonge 48 de l'arbre de direction 117. Celle-ci vient se loger dans une douille cannelée 49 de l'arbre de direction et sur l'arbre cannelée 490 du boitier de direction. En position fermée, l'arbre de direction 117 est en prise directe sur l'arbre cannelée 490 par sa douille 49. La mise en pLace de cette rallonge s'effectue avant la mise en place de l'entretoise par déport latéral du train avant par rapport au train arrière. La structure de supportage intermédiaire 50 représentée à la figure 5 est destinée à recevoir plusieurs types d'outils. Cette structure se monte sur les pions 4143 grâce aux fentes oblongues 51-53 dont les ouvertures sont chanfreinées. Chacune des fentes 51 et 53 est munie d'un moyen de blocage 510, 530 constitué d'un ergot 511, 531 soumis à l'action d'un ressort (non figuré) permettant l'encliquetage. Cette structure de supportage comprend de multiples alésages correspondant aux montages des outils. Le blocage de cette structure sur les pions est assuré par un tirant 60 représenté figure 6. Ce tirant 60 comprend deux bagues 61 et 62, auxquelles on a solidarisé perpendiculairement deux axes filetés 610, 620 qui viennent se visser dans un écrou 63 à double filetage inversé, muni d'ergots de manoeuvre manuelle 64. Les bagues 61 et 62 viennent se monter simultanément et respectivement sur le pion 42 et devant la plaque 520 portant la fente 52 et sur le pion 54 solidaire de la structure de supportage. Après vissage de l'écrou, le tirant est bloqué et maintient en place la structure de supportage sans avoir à subir de contraintes. La variante à benne basculante est représentée figure 7. Le dispositif réglable est ouvert et la plaque entretoise est mise en place. La benne basculante 70 est d'une surface tel le qu'elle s'étend d'une extrémité de la partie intermédiaire 25 à l'avant de la structure de supportage 71 associée à la benne et sur toute la largeur du train avant. La benne est rendue basculante par un vérin 72 logé dans un bras pivotant solidaire de la structure de supportage 50 et de la benne. Dans cette version, l'engin peut assurer le transport de matériaux conditionnés ou de matériaux en vrac. La benne à l'avant est de plus un avan-tage important d'autant plus que les roues directrices sont à l'avant, ce qui permet d'ajuster avec précision le déchargement. Sur la figure 8, on voit l'angle que peut prendre la benne sous l'action du vérin 72. On constate que La structure de supportage 71 liée à l'outil vient se monter sur les pions 41-43 de l'engin. Cette structure de supportage 71 est détaillée à la figure 9 où l'on retrouve les moyens de blocage 710,711 et les fentes 73-75 venant se placer sur les pions. La variante à rouleau de coupe, par exemple, est montrée figure 10. Dans cette version, le dispositif réglable de la partie intermédiaire est fermé après avoir ôté l'entretoise. En position fermée, les alésages de deux demi-bras d'un même bras se retrouvent superposés, si bien que l'on peut maintenir les bras dans la position repliée avec deux boulons. Les pions 41-43 sont disposés de la même façon lorsque les bras sont pliés puisqu'ils en sont indépendants. La structure de supportage 50 multi-outils est mise en place sur l'avant et fixée par Le tirant. On lui adjoint alors le rouleau 120 proprement dit et son dispositif de liaison 121. Ce dernier est représentée en détail figure 11. Un axe horizontal 122 est monté pivotant dans la structure de supportage 50. Un vérin 123 permet de faire pivoter cet axe grâce au bras de levier 124. D'autre part, deux bras latéraux tels que 125 supportent le rouleau et sont mobiles dans un plan sensiblement horizontal de façon à permettre un déport du rouleau grâce au vérin 126. Les rouleaux peuvent être des rouleaux à disques à lames, à dents, du type scarificateur, à brosses suivant les fonctions recherchées et suivant les besoins, et même une fraise de déneigement. La variante retro-pelle est représentée aux figures 12 et 13, elle est généralement utilisée pour creuser des tranchées. La rétro-pelle pivotante est constituée d'un bras 127 et d'un godet 128, ainsi que d'un dispositif stabilisateur 129. Ce dernier est constitué de deux bras 130 et de deux pieds 132, l'ensemble étant monté sur l'axe 131 pivotant dans la structure de supportage 50. La rétro-pelle est pivotante également, mais dans le plan horizontal sa platine inférieure 133 étant fixée à la structure de supportage 50. La variante avec godet avant 140 est représentée à la figure 14 et l'on voit que l'engin est toujours en position repliée. Dans ce cas, La structure de supportage 141 est particulière, mais elle vient néanmoins se monter sur les pions 41-43 de l'engin. Le bras pivotant 150 est visible sur la figure 15 ainsi que les vérins latéraux d'élévation 151. Quant au godet 153, il est orienté par un vérin supplémentaire 152. La fonction chariot élévateur est obtenue par un outil 160 venant se fixer sur la structure de supportage 50 des figures 16 et 17. Cet outil est constitué de rails 161 dans lequel coulisse un chariot 162. Les rails sont fixés de façon pivotante sur le dessus de la structure de supportage 50 par une patte 163 tandis qu'une paire de vérins 164 solidaire de la structure de support age 50 et de la partie inférieure des rails 161 permet l'inclinaison avant, arrière par rapport à la verticale. L'engin selon l'invention bien que d'une grande multiplicité d'usages reste d'une grande simplicité. Son assemblage est à la portée de tout un chacun et du fait qu'il ne requiert pas un châssis complet avec soudure, il peut être conditionné de façon simple et vendu en "kit" suivant la représentation de la figure 18. Suivant une variante de l'invention, le dispositif réglable peut être au moins une poutre télescopique. De même, il est possible d'adjoindre simultanément un outil entre les deux essieux de façon connue. Revendications 1) Engin modulable porte-outils autonome constitué d'une partie arrière motrice 011) et munie d'un poste de pilotage (115) et d'une partie avant (10) comprenant les roues directrices (102,103) et l'essieu avant directeur (100), caractérisé en ce que les parties avant (10) et arrière (11) sont reliées par une partie médiane (20) constituée par un dispositif réglable (21) en longueur et que la partie avant (10) supporte les outils (70,120,128,153,160). 2) Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que Le dispositif réglable (21) peut prendre deux positions extrêmes ouverte ou fermée. 3) Engin selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un vérin permet d'effectuer l'opération d'ouverture et de fermeture. 4) Engin selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif réglable (21) est constitué de deux bras pliants (22,23) rigidifiés en position ouverte par une entretoise (31) pour former une poutre (30). 5) Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif réglable est au moins une poutre télescopique. 6) Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie avant (10) est munie d'une structure de supportage (40) comprenant notamment trois pions (41-43). 7) Engin selon La revendication 6, caractérisé en ce que les trois pions reçoivent une deuxième structure de supportage intermédiaire (50) destinée à permettre le montage de plusieurs types d'outils. 8) Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que les outils sont au choix: un rouleau (120) coupe-herbe, à brosses, à disques ou à déneiger (128), décentrable par vérin; une benne basculante (70) avec vérin (72) intégré ; une rétro pelle (128) avec stabilisateur (129) ; un godet (153) avant chargeur ; un chariot élévateur (160) inclinable par vérin (164). 9) Engin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte à sa partie arrière (11) une prise de force (114) et un attelage trois points (113) avec relevage (112).