Brevet FR2638597A1 — publié le 19900511

DISPOSITIF DE MONTAGE D'UNE TETE DE FAUCHAGE SUR UN VEHICULE La présente invention a pour objet un dispositif de montage d'une tête de fauchage sur un véhicule, ainsi que le véhicule équipé de ce dispositif. Elle concerne notamment le fauchage des accotements des rcutes pour l'entretien des voiries. Les dispositifs connus en ce domaine comprennent généra liement une tête de fauchage qui est suspendue à l'extrémité d'une poutre téléscopique montée à l'avant d'un véhicule routier, et disposée transversalement par rapport à la direction d'avance de ce véhicule. En position de transport, la poutre est rétractée en position de travail, elle est déployée sur le côté du véhicule de manière à ce que la tête de fauchage soit positionnée sur le bas-coté, à distance appropriée du bord de la chaussée. La tête de fauchage a généralement la forme d'un caisson rectangulaire allongé (dont le grand axe est disposé transversalement) ouvert vers le bas, dans lequel est logé l'outil de fauchage ; ce dernier est par exemple un tambour rotatif garni de couteaux (rotofaucheuse). L'invention a pour objectif de perfectionner les dispositifs connus sur le plan de la maniabilité et, corrélativement, sur les plans de la commodité et de l'efficacité d'utilisation. Le problème de maniabilité se pose en particulier lorsque la tête de fauchage arrive à proximité d'un obstacle situé sur le bas-côté de la chaussée ; cet obstacle peut être notamment un poteau électrique ou téléphonique, un poteau portant un panneau ou un feu de signalisation, une borne kilométrique, etc. Les impératifs de qualité du fauchage - qui doit se faire le plus pres possible de l'obstacle - et de la vitesse d'exécution du travail sont naturellement des exigences contradictoires, et il est difficile avec les dispositifs connus d'obtenir un compromis satisfaisant entre ces deux impératifs. En effet, sur les dispositifs connus, à l'approche d'un obstacle il est nécessaire de rétracter la poutre téléscopique, puis de la déployer à nouveau transversalement, une fois l'obstacle passé. Ceci impose un ralentissement important, voire un arrêt complet du véhicule, et demande un temps relativement long. Les tentatives faites par ailleurs pour faire pivoter la tête de fauchage selon une trajectoire en arc de cercle, de manière à éviter l'obstacle au cours de l'approche du véhicule, n'ont pas non plus donné satisfation car une telle trajectoire ne permet pas de traiter certaines zones proches de l'obstacle et pose en outre des difficultés de manoeuvre du fait que la tête de fauchage ne reste pas dans une position transversale en cours de travail, ce qui nécessite une grande habilité de la part de l'opérateur. L'invention vise à résoudre ces différents problèmes en proposant un montage particulier de la tête de fauchage à l'extrémité du bras téléscopique, de façon à offrir une maniabilité satisfaisante et à permettre un contournement au près des obstacles éventuels se trouvant sur le parcours de la tête de fauchage, sans que ce contournement ne soit délicat ni ne soit une cause de perte de temps excessive. Ces différents résultats sont atteints conformément à l'invention grace au fait que la tête de fauchage est suspendue à un premier axe vertical qui est solidaire d'une biellette sensiblement horizontale et est retenu et guidé en rotation dans une poutrelle qui est elle-même montée pivotante, autour d'un second axe vertical, à l'extrémité libre de ladite poutre téléscopique, et qu'il est prévu une tige de liaison (tirant) dont l'une des extrémités est articulée par un troisième axe vertical à ladite biellette tandis que l'autre est articulée par un quatrième axe vertical à un élément porté par l'extrémité de poutre et normalement fixe par rapport à celle-ci, la disposition des quatre axes verticaux étant telle que ceux-ci forment, en vue de dessus, les quatre sommets d'un parallélogrammme articulé, de sorte que la tête de fauchage reste constamment parallèle à elle-même lorsqu'elle est déplacée par suite du pivotement de la poutrelle autour dudit second axe. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, mais non limitatives de l'invention - la tête de fauchage a la forme d'un caisson contenant un outil de coupe rotatif et un rouleau d'appui au sol, ce dernier étant ajustable en hauteur - la tête de fauchage est suspendue audit premier axe vertical par l'intermédiaire d'un axe transversal horizontal - le dispositif comporte un mécanisme de sécurité qui permet l'escamotage de la tête de fauchage vers l'arrière en cas de surcharge due à la collision de ladite tête de fauchage avec un obstacle, par manoeuvre accidentelle au cours de l'avance du véhicule ;; - ledit élément qui est porté par l'extrémité de la poutre et est normalement fixe par rapport à celle-ci, qui porte ledit quatrième axe vertical, est une biellette articulée en sa partie centrale sur ledit second axe-vertical, l'une des extrémités de cette biellette portant le quatrième axe vertical, tandis que son autre extrémité porte un cinquième axe vertical auquel est attachée la tige d'un vérin hydraulique monté à l'extrémité de la poutre téléscopique, ce vérin étant normalement alimenté en liquide hydraulique de manière à se trouver en extension et immobiliser ledit quatrième axe vertical, ledit mécanisme de sécurité comprenant un capteur de pression agencé pour commander via une électrovanne - la rétraction du vérin lorsque la pression de celui-ci dépasse un seuil critique - le dispositif est équipé d'un vérin hydraulique à double effet intercalé entre ledit élément porté par l'extrémité de poutre (et portant le quatrième axe vertical) et ladite poutrelle, ce vérin étant adapté pour faire pivoter cette dernière autour de son axe - la poutrelle a, en vue de dessus, une forme coudée suivant un angle obtus - la poutre téléscopique est composée de trois tubes gigognes, de section sensiblement carrée, dont le déploiement et la rétraction sont commandés par un vérin hydraulique à double effet logé à l'intérieur de ces tubes - l'un des tubes d'extrémité est articulé à l'avant du véhicule, autour d'un axe horizontal longitudinal, son relevage étant assuré par un vérin hydraulique par l'intermédiaire d'une genouillère démultiplicatrice de course - le véhicule équipé de ce dispositif est composé de deux parties principales montées sur roues a) une partie tractrice motorisée, pourvue d'une cabine de conduite, devant laquelle est montée le dispositif b) une partie tractée comprenant une plate-forme de transport et reliée à la partie tractrice par un mécanisme articulé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en présente un-mode de réalisation préférentiel. Sur ces figures - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un véhicule équipé d'un dispositif conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue de dessus de la partie avant de ce véhicule - les figures 3 et 4 représentent, à plus grande échelle, le dispositif selon l'invention monté à l'avant du véhicule, respectivement en vue de face et en vue de dessus - la figure 5 représente, coupée par un plan vertical, un détail du dispositif montrant la double articulation de la tête de fauchage dans la poutrelle - la figure 6 représente en coupe longitudinale l'agencement interne de la poutre téléscopique - les figures 7 et 8 sont des vues de dessus schématiques du montage suivant un parallélogramme articulé de la tête de fauchage, ces figures montrant la tête de fauchage dans deux positions différentes - la figure 9 est une vue de dessus schématique de l'ensem- ble du dispositif, destinée à illustrer les différentes possibilités de déplacement de la tête de fauchage - la figure 10 représente schématiquement le système de sécurité assurant l'escamotage vers l'arrière de la tête de fauchage en cas de surcharge. Le véhicule représenté à la figure 1 et partiellement à la figure 2 comprend deux parties 1 et 2 munies chacune d'un essieu et d'une paire de roues. La partie avant 1 comprend un bloc moteur monté sur un châssis en acier spécial et comporte une transmission hydrostatique lui donnant une vitesse de travail comprise entre O et 30 kilomètres à l'heure. Cette partie 1 comprend une cabine de pilotage insonorisée 11. La partie arrière 2 comprend une plateforme 20 adaptée pour recevoir un véhicule léger 200. Cette plateforme est attelée à la partie tractrice 1 par un mécanisme articulé de type connu 12.Ce mécanisme comprend par exemple une couronne à billes qui permet d'accepter une inclinaison entre les deux essieux, ainsi qu'une paire de vérins hydrauliques réalisant une orientation relative des parties 1 et 2, commandée par le volant de conduite situé dans la cabine 11. Le dispositif de montage selon l'invention est disposé à l'avant de la partie du véhicule 1. Ce dispositif comprend une poutre transversale 3 constituée de trois tubes en acier de section générale carrée, emboîtés les uns dans les autres comme on le voit plus précisémment à la figure 6. On a désigné par les références 30, 31, 32 les trois portions tubulaires ; leur grand axe (Y-Y') est disposé transversalement, perpendiculairement à la direction longitudinale (X-X') du véhicule (voir notamment figure 4). Le déploiement et la rétraction de cette poutre téléscopique 3 sont réalisés au moyen d'un vérin hydraulique 35 logé à l'intérieur de la poutre.Le corps de vérin 350 est articulé par un axe 352 dans le tube de plus grande section 30, porté par le véhicule 1 ; la tige de vérin 351 est articulée par un axe 36 à l'extrémité libre de la portion d'extrémité 32 de la poutre téléscopique. Des cales en matériau anti-friction 300, 310 assurent un guidage en translation, sans frottements importants des différentes portions de poutre lors du déploiement ou de la rétraction de celle-ci. Comme on le voit à la figure 3, la poutre 3 est articulée sur le véhicule 1 en une zone située du côté opposé à celui de son déploiement. A cet effet, la portion tubulaire 30 porte des chapes 33 traversées par un axe horizontal longitudinal 34 solidaire d'un élément de châssis 13 du véhicule 1. La portion 30 est reliée cinématiquement à l'élément 13 par une genouillère formée de deux biellettes articulées 14, 15, cette dernière étant reliée à un vérin hydraulique 16 ; à la simple observation de la figure 3, on comprend que lorsque le vérin 16 est mis en extension, il provoque la déformation de la genouillère 15, 14 et corrélativement le soulèvement de'la poutre 3 qui pivote autour de l'axe 34 ; la genouillère 15, 14 assure-une démultiplication de la course de soulèvement par rapport à celle du vérin. Il est avantageusement prévu un accumulateur (coussin pneumatique) agissant sur le circuit hydraulique de commande du vérin 16 afin de compenser les variations de hauteur éventuelles de la tête de fauchage sur l'accotement. A l'extrémité libre de la portion de tube extérieur 32 est articulée une poutrelle en acier 4. Celle-ci est constituée de deux parties tubulaires 40, 41, également de section carrée, soudées bout à bout selon un angle obtus. Cet angle est par exemple de 1200. La poutrelle 4 est située en-dessous de la partie de poutre 32 ; sur le dessus de celle-ci est disposée une biellette 5 également articulée ; c'est le même axe 50 qui assure l'articulation de la poutrelle 4 et de la biellette 5 sur la partie de poutre 32. La biellette 5 présente deux bras de levier s'étendant de part et d'autre de l'axe 50. L'un de ces bras porte un axe vertical 61 auquel est fixée la tige d'un vérin hydraulique 60 ; le corps de ce vérin est articulé par un axe 62 à une pièce de montage 6 fixée à l'extrémité de la portion de poutre 32.De l'autre côté de l'axe 50, la biellette 5 porte un axe vertical 44 servant d'articulation au corps d'un vérin 45, ainsi qu'un axe 51 servant d'articulation à une tige 8. Comme on le voit plus particulièrement aux figures 4 et 3, l'extrémité de la tige du vérin 45 est fixée à un axe 43 porté par une pièce de montage 42, laquelle est soudée sur la partie de poutrelle 41. A l'extrémité libre de cette partie de poutrelle 41, sur le dessus de celle-ci est diposée une biellette 7. Celle-ci est solidaire (par exemple par soudage) d'un arbre vertical 70 guidé en rotation et immobilisé en translation dans la partie de poutrelle 41. Des garnitures appropriées 410, 411, formant bagues d'usure assurent le guidage de l'axe 70 dans la poutrelle. La tête de fauchage a la forme générale d'un caisson rectangulaire allongé 9 contenant les organes de fauchage. Ce caisson est suspendu à l'axe 70 par l'intermédiaire d'un axe horizontal transversal 900 (voir figure 5).A cet effet, sur le dessus du caisson 9 est soudé un étrier 90 ayant deux oreilles verticales 91 qui forment une chape recevant l'axe d'articulation transversal 900. Celui-ci est guidé dans des bagues 910 soudées aux oreilles 91. L'axe 900 traverse, à la manière d'une goupille, l'axe vertical 70, ainsi qu'un manchon de guidage 700 entourant ce dernier. Comme on le comprend aisément, à la simple observation de la figure 5, si on fait tourner la biellette 7 dans un plan horizontal, elle entraîne en rotation l'axe 70 autour de son propre axe vertical et fait tourner corrélativement le caisson 9 autour de ce même axe. En plus ce caisson 9 peut basculer librement autour de l'axe transversal 900, ce qui permet aux outils de coupe de suivre les irrégularités éventuelles de l'accotement. L'extrémité libre de la biellette 7 porte un axe 71 qui sert d'articulation à l'autre extrémité de la tige 8 (extrémité opposée à celle articulée sur l'axe 51 dont il a été fait état plus haut. Comme on le voit à la figure 3, la tige 8 est doublement coudée car elle relie deux pièces (7 et 5) situées à des niveaux différents. Selon une caractéristique essentielle de l'invention l'emplacement des quatre axes 70, 71, 51 et 50 est tel que ceux-ci soient, en vue de dessus, situés aux quatre sommets d'un parallélogramme ; en d'autres termes, l'écartement des deux axes 70, 71 est égal à celui des deux axes 50, 51 et l'écartement des deux axes 71, 51 est égal à celui des deux axes 70, 50. Le vérin 45 a pour fonction de faire pivoter la poutrelle 4 autour de l'axe 50 au cours du travail de fauchage, notamment quand il est nécessaire de contourner un obstacle présent sur l'accotement de la chaussée. Ce pivotement se fait vers l'intérieur, c'est-à-dire vers la chaussée par mise en rétraction du vérin 45 (flèche (F), figure 8). Comme on le constate à la comparaison des deux figures 7 et 8, le parallélogramme (P) défini plus haut (représenté en traits mixtes) se déforme. Cependant, du fait que la biellette 5, qui est retenue par le vérin 60, reste immobile, le côté opposé du parallélogramme (correspondant à la biellette 7) reste parallèle à la biellette 5, et l'axe 70 reste par conséquent dans la même position angulaire. Il en résulte que le caisson 9 reste constamment parallèle à lui-même, c'est-à-dire conserve en permanence une orientation transversale (perpendiculaire à la chaussée). A l'observation de la figure 9, on comprend comment grâce à cette disposition, il est possible d'effectuer un travail de fauchage au près sur le bas-cté (A) d'une chaussée, le contournement d'un obstacle (0) se faisant par basculement vers l'intérieur de la poutrelle 4 (positions 4a et 4b). Lorsque l'obstacle a été franchi, le vérin 45 est mis en extension et le caisson de fauchage est déplacé vers l'extérieur toujours en conservant une orientation transversale, perpendiculaire au bord (B) de la chaussée. Ce déplacement de la tête de fauchage peut être effectué aisément par l'opérateur, sans modification de la trajectoire (rectiligne) du véhicule ni ralentissement sensible de l'avance. On a représenté à la figure 10 le vérin hydraulique 60 qui assure normalement l'immobilisation de la biellette 5 par rapport à l'extrémité de poutre 32. Ce vérin est alimenté en liquide hydraulique à partir d'une source de liquide sous pression (S), par l'intermédiaire d'une électrovanne 601. Il s'agit par exemple d'une vanne à tiroir ayant deux positions possibles, une première position dans laquelle la source sous pression est mise en communication avec le côté du piston 610 assurant l'extension du vérin, tandis que l'autre côté du piston est mise à la pression atmosphérique (PA), et une seconde position dans laquelle cette configuration est inversée. Sur le conduit d'alimentation du vérin 60 qui assure l'extension de la tige du vérin, est placé un capteur de pression 600 celui-ci, de type cohnu, est adapté pour envoyer un signal hydraulique ou électrique qui est fonction de la pression régnant dans le conduit. Ce signal est envoyé à un circuit (C) de commande de 1 'électrovanne 601. En cas de manoeuvre accidentelle qui fait que la tete de fauchage 9 entre en collision avec un obstacle qui n'a pas été détecté par l'opérateur, il se développe sur cette tête un effort qui tend à faire tourner l'ensemble du dispositif vers l'arrière (flèche (G), figure 8). Cet effort est transmis à la tige du vérin 60 (flèche (G), figure 10) et est détecté par le capteur 600. Si la surpression ainsi détectée dépasse un certain seuil prédéterminé, le circuit (C) commande le déplacement du tiroir de l'électrovanne 601 (flèche (g)) de maniere à inverser l'alimentation du vérin 60. Le liquide hydraulique sous pression provoque alors la rétraction rapide de la tige de vérin et, corrélativement, le basculement de la poutrelle 4 vers l'arrière. Cet escamotage est illustré à la figure 9 avec l'indice (d). En période de non utilisation, le bras téléscopique 3 est rétracté, et la tête 9 est rangée à l'avant du véhicule 1, contre l'élément de châssis 13, par basculement complet de la poutrelle 4 vers l'intérieur (rétraction maximale du vérin 45). Cette configuration est représentée à la figure 9 avec l'indice (c). L'outil de coupe logé dans le caisson 9 est par exemple une rotofaucheuse entrainée par un moteur hydraulique, pouvant tourner à une vitesse maximale de l'ordre de 3 300 tours/minute. En arrière du rotor 90 assurant le fauchage est placé un rouleau d'appui au sol 91, dont la hauteur peut être ajustée à l'aide de deux vérins 92 placés aux extrémités du rouleau, ce qui permet de régler la hauteur de coupe. Les différents vérins de commande du dispositif sont pilotés à partir d'un pupitre situé dans la cabine de pilotage 11. Ce sont de préférence des vérins hydrauliques à double effet. En fin de journée, l'opérateur peut laisser le véhicule sur le chantier et regagner son domicile à l'aide du véhicule léger 200 porté par la plate-forme 20. Le dispositif selon l'invention permet un entretien facile des accotements à une vitesse moyenne de 8 kilomètres à l'heure environ. Grâce à la poutre téléscopique 3 il est possible d'effectuer deux passes successives de fauchage de l'accotement, le véhicule longeant naturellement le bord de la chaussée pour chacune de ces deux passes ; d'autre part il est facile de coutourner très rapidement des obstacles tels que les panneaux, poteaux de signalisation et bornes kilométriques. En cas de collision imprévue avec un tel obstacle, l'escamotage de l'ensemble de la tête de fauchage vers l'arrière empêche la déterioration du matériel. REVENDICATIONS 1. Dispositif de montage d'une tête de fauchage (9) sur un véhicule, du type comprenant une poutre téléscopique (3) pouvant se déployer transversalement sur l'un des côtés du véhicule (1), et dont l'extrémité libre supporte la tête de fauchage (9), caractérisé en ce que cette dernière est suspendue à un premier axe vertical (70) qui est solidaire d'une biellette (7) sensiblement horizontale et est retenu et guidé en rotation dans une poutrelle (4) qui est elle-même montée pivotante, autour d'un second axe vertical (50), à l'extrémité libre (32) de ladite poutre téléscopique, et en ce qu'il est prévu une tige de liaison (8), dont l'une des extrémités est articulée par un troisième axe vertical (71) à ladite biellette (7) tandis que l'autre est articulée par un quatrième axe vertical (51) à un élément (5) porté par ladite extrémité de poutre (32) et normalement fixe par rapport à celleci, la disposition des quatre axes verticaux (70, 50 51, 71) étant telle que ceux-ci forment, en vue de dessus, les quatre sommets d'un parallélogramme, de sorte que la tête de fauchage (9) reste constamment parallèle à elle-même lorsqu'elle est déplacée par suite du pivotement de la poutrelle (4) autour dudit second axe (50). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tête de fauchage (9) a la forme d'un caisson contenant un outil de coupe rotatif (90) et-un rouleau d'appui au sol (91), ajustable en hauteur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite tête de fauchage (9) est suspendue audit premier axe vertical (70) par l'intermédiaire d'un axe transvlrsal horizontal (900). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme de sécurité qui permet l'escamotage de la tête de fauchage (9) vers l'arrière en cas de surcharge due à la collision de ladite tête de fauchage avec un obstacle, au cours de l'avance du véhicule. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que d'une part ledit élément (5) est une biellette qui est articulée à sa partie centrale sur ledit second axe vertical (50), l'une des extrémités de cette biellette portant ledit quatrième axe vertical (51), tandis que son autre extrémité porte un cinquième axe vertical (61) auquel est attachée la tige d'un vérin hydraulique (60) qui est monté à l'extrémité de la poutre téléscopique (3), ce vérin étant normalement alimenté en liquide hydraulique de manière à se trouver en extension et immobiliser ledit quatrième axe vertical (51), et que d'autre part ledit mécanisme de sécurité ccmprend un capteur de pression (600) agencé pour commander - via une électrovanne (601) - la rétraction du vérin (60) lorsque la pression dans celui-ci dépasse un seuil critique. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin hydraulique à double effet (45) intercalé entre ledit élément (5) et ladite poutrelle (4), et adapté pour faire pivoter cette dernière autour de son axe (50). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite poutrelle (4) a, en vue de dessus, une forme coudée selon un angle obtus. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ladite poutre téléscopique est composée de trois tubes gigognes sensiblement carrés (30, 31, 32) dont le déploiement et la rétraction sont commandés par un vérin hydraulique à double effet (35) logé à l'intérieur de ces tubes. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'un (30) des tubes d'extrémité est articulé à l'avant du véhicule (1) autour d'un axe horizontal longitudinal (34), son relevage étant assuré par un vérin hydraulique (16) par l'intermédiaire d'une genouillère démultiplicatrice de course (14, 15). 10. Véhicule équipé d'un dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est composé de deux parties principales sur roues - une partie tractrice (1) motorisée, pourvue d'une cabine de conduite (11), devant laquelle est monté ce dispositif - une partie tractée (2) comprenant une plate-forme de transport (20), reliée à la partie tractrice (1) par un mécanisme articulé (12).