Brevet FR2624898A1 — publié le 19890623

Appareil de bulldozer pour engin de chantier compre- nant plusieurs vérins de compensation des forces déve- loppées pendant les opérations de terrassement, exca- vation ou autres ". La présente invention concerne un appareil de bulldozer pour engin de chantier, comprenant un en- semble de bras pouvant pivoter verticalement, une lame fixée à l'ensemble de bras pour pouvoir pivoter autour d'un axe avant-arrière, et un cylindre hydraulique destiné à produire le mouvement de pivotement de la lame. Dans un engin de chantier classique compor- tant un appareil de bulldozer, la lame et l'ensemble de bras sont reliés ensemble par un axe avant-arrière et une articulation disposée du côtédroit ou du côté gauche de l'axe avant-arrière, un vérin unique étant utilisé pour produire le mouvement de pivotement de la lame, comme décrit dans la Publication de Brevet Japo- nais n' 53-9445. Cependant, l'appareil de bulldozer connu présente l'inconvénient d'être cher et de nécessiter un axe avant-arrière de grande force, car une force de réaction apparaissant, lorsque le véhicule se déplace en marche avant ou en marche arrière dans une opéra- tion de déplacement de terre, se concentre non seule- ment sur la liaison, mais encore sur un point de la fixation de l'axe avant-arrière présentant une cons- truction compliquée. Un autre inconvénient apparaît lorsqu'on effectue une opération d'excavation en uti- lisant la lame au lieu d'espars placés en contact avec le sol. La pression hydraulique du cylindre est blo- quée à ce moment au voisinage de la tige de piston et. dans le fond de celui-ci, mais lorsque le véhicule os- cille latéralement sous l'action des forces de réac- tion de l'excavation, la pression intérieure à l'ex- trémité de tige de piston du cylindre tend à augmenter au-dessus de la pression intérieure dans le fond de celui-ci. Par suite, un allégement tend à se produire, lorsqu'un circuit hydraulique est relié à l'extrémité de tige de piston du cylindre, ce qui peut conduire à un risque de basculement intempestif du véhicule. Le but de la présente invention est de créer un appareil de bulldozer perfectionné construit à fai- ble coût tout en restant capable de supporter les for- ces des réactions résultant d'une opération de dépla- cement de terre, et qui permette d'empêcher efficace- ment un basculement latéral du véhicule lorsque la lame est utilisée à la place d'un espar. Pour atteindre ce but, l'invention concerne un appareil de bulldozer pour engin de chantier, com- prenant, plusieurs vérins équipé: - d'un ensemble de bras pouvant pivoter verticalement, - d'une lame pouvant pivoter sur un axe avant-arrière s'étendant suivant une position centrale du véhicu- le, - d'une paire de vérins hydrauliques disposés sur les côtés opposés de l'axe avant-arrière pour produire un mouvement de pivotement de la lame de façon que cette lame puisse pivoter dans des directions oppo- sées lorsque les vérins hydrauliques sortent, et - d'une paire de moyens d'engagement disposés essen- tiellement dans le sens longitudinal du véhicule dans des positions opposées de part et d'autre de l'axe avant-arrière, et reliant la lame à l'ensemble de bras pour produire un mouvement de pivotement re latif. D'autres améliorations de l'invention sont caractérisées en ce que la paire de moyens d'engage- ment sont construits de manière à permettre à la lame de pivoter autour de l'axe avant-arrière dans une pla- ge prédéterminée, et de se déplacer dans le sens lon- gitudinal du véhicule pour se rapprocher et s'écarter de l'ensemble de bras dans une plage prédéterminée; la paire de moyens d'engagement comprennent des liai- sons reliées respectivement à la lame et à l'ensemble de bras par les roulements à billes; la lame peut pi- voter autour de l'axe avant-arrière grâce à une tige de pivot montée sur l'ensemble de bras; la lame peut pivoter autour de l'axe avant-arrière grâce à un rou- lement à billes monté sur l'ensemble de bras; la lame et l'ensemble de bras sont reliés ensemble par une console portant la lame de façon qu'elle puisse pivo- ter verticalement autour de l'axe avant-arrière, cette console pouvant pivoter dans des directions avant- arrière autour d'un axe vertical formé sur l'ensemble de bras; la console peut pivoter sous l'action d'une paire de vérins obliques droit et gauche montés entre l'ensemble de bras et la console; la lame porte des couteaux latéraux aux extrémités opposées droite et gauche de celle-ci; chacun des couteaux présente un bord de coupe disposé latéralement vers l'extérieur sous un certain angle d'inclinaison. Avec la construction ci-dessus, lorsque le véhicule est entraîné vers l'arrière ou vers l'avant dans une opération de déplacement de terre, la force de réaction résultant de l'opération est répartie en- tre l'axe avant-arrière et les moyens d'engagement disposés sur les côtés-latéraux opposés de celui-ci. Même lorsqu'une telle force de réaction est décalée, soit vers la droite, soit vers la gauche de la lame, cette force de réaction est reçue par l'un ou l'autre des moyens d'engagement au lieu de se concentrer sur l'axe avant-arrière comme dans l'art antérieur. Lorsqu'on effectue une opération d'excava- tion au moyen de la lame placée en contact avec le sol pour servir d'espar, la force de réaction est partagée par une paire de vérins hydrauliques droit et gauche. Si le véhicule oscille latéralement, la force de réac- tion agissant sur l'extrémité de tige de piston de l'un des vérins, est également reçue en même temps par l'extrémité inférieure de l'autre vérin. Par suite, une augmentation de la pression intérieure à l'extré- mité de tige de piston de l'un des vérins est contrô- lée par l'extrémité inférieure de l'autre vérin, ce qui empêche ainsi à un allégement de se produire dans les circuits hydrauliques associés respectivement aux deux vérins. L'invention présente ainsi des avantages d'économie et de plus grande durée de vie dans les opérations de déplacement de terre, ce résultat étant obtenu en utilisant des moyens d'engagement bon mar- ché dans des positions latéralement opposées, sans augmenter la solidité du point de fixation de l'axe avant-arrière présentant une construction compliquée. De plus, le véhicule n'a que très peu de chance de basculer latéralement, lorsque la lame est utilisée à la place d'un espar, ce qui permet ainsi d'effectuer une opération d'excavation de manière stable et avec une plus grande sécurité. Dans une forme préférée de réalisation de l'invention, les moyens d'engagement sont construits pour permettre à la lame de pivoter autour de l'axe avant-arrière dans une plage prédéterminée, et de se déplacer dans le sens longitudinal du véhicule, pour se rapprocher et s'écarter de l'ensemble de bras, dans une plage prédéterminée. Selon cette construction, les moyens d'enga- gement permettent à la lame de rouler par rapport à l'ensemble de bras, de sorte que la lame est réglable par un mécanisme de commande. De plus, les moyens d'engagement peuvent avoir un jeu convenable de façon que, lorsqu'on utilise une face avant ou une face ar- rière de la lame dans une opération de bulldozer, les moyens d'engagement soient manoeuvrables pour recevoir ou tirer la lame en protégeant ainsi le mécanisme de commande de la force de réaction. La lame peut être supportée par les moyens d'engagement en plus de la liaison pivotante de cette lame. Cette construction permet à la liaison pivotante d'avoir une structure relativement légère et frêle fournissant un support de moins grande solidité, lorsqu'on utilise la face arrière de la lame que - lorsqu'on utilise la face avant de cette lame dans une opération de bulldozer. Le support de lame fourni par les moyens d'engagement contre la force de réaction agissant dans la direction avantarrière du véhicule, sert à protéger la liaison pivotante de la lame contre - les déformations et les détériorations risquant de se produire, lorsque le support de lame n'est assuré que par la liaison pivotante seule. De plus, les moyens d'engagement permettent au mécanisme de commande d'avoir une structure relati- vement légère et frêle présentant une solidité juste suffisante pour supporter la lame contre les forces de réaction agissant verticalement, et à la liaison pivo- tante de la lame d'avoir une structure relativement légère et frêle présentant une solidité juste suffi- sante pour permettre le mouvement de pivotement de la lame. L'appareil de bulldozer selon la présente inven- tion présente des avantages de légèreté et d'économie par rapport à la fois au mécanisme de commande et à la liaison pivotante. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un ap- pareil de bulldozer destiné à être utilisé avec un en- gin de chantier, selon la présente invention, la des- cription se référant aux dessins ci-joints dans les- quels: - la figure 1 est une vue de côté en élévation d'une pelle mécanique équipée de l'appareil de bulldozer se- lon l'invention; - la figure 2 est une vue en plan de l'appareil de bulldozer; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 1- 1 de la figure 2; - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne m- m de la figure 2; - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne n- n de la figure 3; - la figure 6 est une vue en plan d'un appareil de bulldozer selon une autre forme de réalisation de l'invention; - la figure 7 est une vue arrière de l'appareil de bulldozer de la figure 6; - la figure 8 est une vue de côté de l'appareil de bulldozer de la figure 6; et - la figure 9 est une vue en plan d'un appareil de bulldozer, selon une autre forme encore de réalisation de l'invention. La présente invention sera décrite ci-après en étant appliquée à une pelle mécanique constituant un exemple d'engin de chantier. En se référant à la figure 1, la pelle méca- nique comprend un appareil de bulldozer 1 fixé à un dispositif de déplacement à chenilles 2 supportant une plate-forme pivotante 5. La plate-forme pivotante 5 porte une partie de moteur 3, une partie de conducteur 4 et un outil de pelle mécanique 6. En se référant aux figures 2 et 4, l'appa- reil de bulldozer 1 comprend un ensemble de bras 8 pouvant être entraîné verticalement en pivotement par un vérin de levage 7 par rapport au dispositif de dé- placement 2. L'ensemble de bras 8 porte une lame 10 fixée à celui-ci par l'intermédiaire d'une tige de pi- vot 9 de manière à pouvoir pivoter sur un axe P s'étendant dans le sens longitudinal du véhicule. La lame 10 peut pivoter par rapport à l'ensemble de bras 8 sous la commande d'rune paire de vérins hydrauliques 11 montés sur les côtés opposés de la tige de pivot 9, dans le sens transversal du véhicule, et s'étendant entre la lame 10 et l'ensemble de bras 8. Ces vérins hydrauliques 11 comportent des corps de cylindre principaux reliés aux parties supé- rieures de l'ensemble de bras 8, et des tiges de pis- ton reliées aux parties inférieures de la lame 10, de façon que cette lame 10 puisse pivoter dans des direc- tions opposées lorsque les vérins hydrauliques 11 sor- tent. La lame 10 est ainsi soulevée et abaissée par le cylindre de levage 7, et commandée en roulement par les vérins hydrauliques 11. Un dispositif destiné à produire l'engage- ment entre la lame 10 et l'ensemble de bras 8, sera décrit ci-après en se référant aux figures 3 et 5. Ce dispositif, qui constitue l'un des dispo- sitifs d'engagement 14 des dessins, comprend un élé- ment d'engagement côté bras 12 boulonné à l'ensemble de bras 8 sur chacun des côtés latéraux opposés de la tige de pivot 9 pour servir également de console de fixation de l'un des vérins hydrauliques 11, et un élément d'engagement côté lame 13 fixé à une face ar- rière de la lame 10 sur chacun des côtés opposés de la tige de pivot 9, dans une relation d'opposition par rapport à l'élément d'engagement côté bras 12. Ce dispositif d'engagement 14 est utilisé pour maintenir la lame 10 dans une plage de mouvement prédéterminée, dans le sens longitudinal du véhicule, par rapport à l'ensemble de bras 8, pour empêcher ain- -si une force de réaction agissant sur la lame 10 dans le sens longitudinal du véhicule, d'être communiquée au vérin hydraulique 11 et de faire pivoter la tige 9. Le dispositif d'engagement 14 fonctionne de la manière suivante: L'élément d'engagement côté lame 13 et l'é- lément d'engagement côté bras 12 définissent entre eux des interstices, dans le sens transversal du véhicule, pour obtenir un certain jeu, ce qui permet ainsi à l'élément d'engagement côté lame 13 de pivoter vers le haut et vers le bas autour de l'axe P, par rapport à l'élément d'engagement côté bras 12, en permettant par conséquent à la lame 10 de pivoter autour de l'axe P. Lorsque la face avant de la lame 10 est uti- lisée dans une opération de déplacement de terre, une force de réaction dirigée vers l'arrière agit sur la lame 10. Alors, du fait du jeu entre la lame 10 et l'ensemble de bras 8, une surface de travail tournée vers l'arrière 13a de l'élément d'engagement côté lame 13 vient en contact avec une surface de travail tour- née vers l'avant 12a de l'élément d'engagement côté bras 12. La lame 10. se trouve ainsi calée par l'élé- z624898 ment d'engagement côté bras 12. Lorsque la face arrière de la lame 10 est utilisée, une force de réaction dirigée vers l'avant agit sur la lame 10. Par suite, les surfaces de tra- vail tournées vers l'avant 13b'de l'élément d'engage- ment côté lame 13 viennent en contact avec les surfa- ces-de travail tournées vers l'arrière 12b de -l'élé- ment d'engagement côté bras 12. La lame 10 est ainsi retenue contre tout mouvement vers l'avant. Comme indiqué à la figure 2, la lame 10 por- te des couteaux latéraux 15 sur les extrémités latéra- les opposées de celle-ci pour faciliter le défrichage ou le nivellement de plans normaux et de plans de rem- blayage. Les couteaux latéraux 15 sont boulonnés de manière à pouvoir être démontés, et présentent des bord coupants faisant saillie latéralement vers l'ex- térieur sous un angle d'inclinaison 0. Les figures 6 à 8 représentent une autre forme de réalisation dans laquelle la lame 10 est fixée à l'ensemble de bras 8 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 109 pour pouvoir pivoter autour de l'axe avantarrière P. Les dispositifs d'engagement sont constitués ici par des liaisons 112 pour permet- tre un mouvement de pivotement relatif entre la lame 10 et l'ensemble de bras 8. Les liaisons 112 sont pla- cées sur les côtés opposés de l'axe avant-arrière P comme dans la forme de réalisation précédente, et s'étendent dans le sens longitudinal du véhicule. Cha- que liaison 112 est reliée à la lame 10 et à l'ensem- ble de bras 8 par l'intermédiaire de roulements à bil- les. Dans cette forme de réalisation, des vérins-hy- drauliques 111 correspondent aux vérins hydrauliques 11 de la forme de réalisation précédente. La figure 9 représente une autre forme de réalisation dans laquelle la lame 10 est fixée à une console 208 pour pouvoir pivoter autour de l'axe avant-arrière P, et la console 208 est fixée à une ex- trémité avant de l'ensemble de bras 8 pour pouvoir tourner d'avant en arrière autour d'un axe vertical 0. Une paire de vérins obliques droit et gauche 213 sont montés entre l'ensemble de bras 8 et la console 208 pour produire le mouvement de pivotement d'avant en arrière de la lame 10. Cette forme de réalisation com- prend des vérins hydrauliques 211 pour produire le mouvement de pivotement vertical de la lame 10. Chaque vérin hydraulique 11 peut être monté d'une manière inverse de celle décrite ci-dessus, c'est-à-dire de façon que le corps de vérin soit relié à la lame 10 et que la tige de piston soit reliée à l'ensemble de bras 8. La présente invention peut utiliser d'autres moyens de commande de pivotement que les vérins hy- drauliques 11, comme par exemple des dispositifs à vis manoeuvrables manuellement. 2624B98 REVENDICATIONS 1-) Appareil de bulldozer pour engin de chantier, comprenant plusieurs vérins, caractérisé en ce qu'il est équipé: - d'un ensemble de bras (8) pouvant pivoter verticale- ment, - d'une lame (10) pouvant pivoter sur un axe avant- arrière (P) s'étendant suivant une position centrale du véhicule, - d'une paire de vérins hydrauliques (11, 11) disposés sur les côtés opposés de l'axe avant-arrière (P) pour produire un mouvement de pivotement de la lame (10) de façon que cette lame (10) puisse pivoter dans des directions opposées lorsque les vérins hy- drauliques (11, 11) sortent, et - d'une paire de moyens d'engagement (14, 14) disposés essentiellement dans le sens longitudinal du véhicu- le dans des positions opposées de part et d'autre de l'axe avant-arrière (P), et reliant la lame (10) à l'ensemble de bras (8) pour produire un mouvement de pivotement relatif. 2-) Appareil de bulldozer selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la paire de moyens d'engagement (14, 14) sont construits de manière à permettre à la lame (10) de pivoter autour de l'axe avant-arrière (P) dans une plage prédéterminée, et de se déplacer dans le sens longitudinal du véhicule pour - se rapprocher et s'écarter de l'ensemble de bras (8) dans une plage prédéterminée. 3') Appareil de bulldozer selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la paire de moyens d'engagement (14, 14) comprennent des liaisons -(112) reliées respectivement à la lame (10) et à l'ensemble de bras (8) par des roulements à billes. 4') Appareil de bulldozer selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la lame (10) peut pi- voter autour de l'axe avant-arrière (P) grâce à une tige de pivot (9) montée sur l'ensemble de bras (8). ) Appareil de bulldozer selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la lame (10) peut pi- voter autour de l'axe avant-arrière (P) grâce à un roulement à billes (109 monté sur l'ensemble de bras (8). 6') Appareil de bulldozer selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la lame (10) et l'en- semble de bras (8) sont reliés ensemble par une conso- le (208) portant la lame (10) de façon qu'elle puisse pivoter verticalement autour de l'axe avant-arrière (P), cette console (208) pouvant pivoter dans des di- rections avant-arrière autour d'un axe vertical (0) formé sur l'ensemble de bras (8). 7') Appareil de bulldozer selon la revendi- cation 6, caractérisé en ce que la console (208) peut pivoter sous l'action d'une paire de vérins obliques droit et gauche (213) montés entre l'ensemble de bras (8) et la console (208). 8') Appareil de bulldozer selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la lame (10) porte des couteaux latéraux (15) aux extrémités opposées droite et gauche de celles-ci. 9') Appareil de bulldozer selon la revendi- cation 8, caractérisé en ce que chacun des couteaux (15) présente un bord de coupe disposé latéralement vers l'extérieur sous un certain angle d'inclinaison.