Brevet FR2690177A1 — publié le 19931022

La présente invention concerne un mécanisme de verrouillage destiné à être utilisé lors du raccordement d'un instrument de travail à un tracteur à pelle chargeuse ou un autre engin capable de transporter de lourdes charges Ce mécanisme de verrouillage comporte, comme principaux éléments, une barre transversale montée sur le tracteur ou l'instrument de travail, et un dispositif de verrouillage monté sur l'instrument ou le tracteur respec- tivement et destiné à loger et retenir la barre transversale. Un mécanisme de verrouillage du type précité est décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 846 624 Ce brevet décrit un dispositif d'accouplement d'un tracteur et d'un instrument de travail d'une manière qui permet un basculement latéral de l'un par rapport à l'autre, et un dispositif de verrouillage de pivot ayant une fente de logement et de retenue d'un arbre monté sur l'instrument de travail Le brevet des Etats-Unis d'Amé- rique N O 4 986 722 décrit un mécanisme analogue de verrouillage. Le mécanisme connu de verrouillage, indiqué précé- demment, permet un accouplement commode du tracteur et de l'instrument de travail sans opération ennuyeuse mettant en oeuvre un boulon ou un organe analogue Cependant, le mécanisme connu présente un inconvénient, car la fente du dispositif de verrouillage a une largeur fixe Si la fente a une plus grande largeur afin que l'introduction de l'arbre soit facilitée, la fiabilité de l'accouplement fixe est réduite à cause du jeu existant entre la fente et l'arbre Inversement, si la fente a une largeur réduite, une opération délicate d'ajustement serré est nécessaire pour l'introduction de l'arbre dans la fente. La présente invention a pour objet un perfection- nement du mécanisme classique de verrouillage, et elle concerne un mécanisme de verrouillage de faible encombre- ment qui assure un accouplement fiable. Cet objet est atteint selon l'invention grâce à un mécanisme de verrouillage qui comporte un dispositif pivotant d'accouplement, comprenant un accouplement formé sur un instrument de travail ou un tracteur, et un organe de logement formé sur le tracteur ou l'instrument et destiné à loger l'accouplement par rotation relative, une barre transversale montée sur l'instrument ou le tracteur, et un dispositif de verrouillage destiné à loger et retenir la barre transversale Le dispositif de verrouillage comporte un premier organe pivotant et un second organe pivotant qui peuvent pivoter entre une première et une seconde position Le premier et le second organe pivotant délimitent des cavités ayant une ouverture de logement de la barre transversale, dans la première position, l'ouver- ture étant fermée lorsque les organes pivotants sont dans la seconde position et retiennent la barre transversale qui est logée Un dispositif à came est formé dans les régions des cavités du premier et du second organe pivotant afin qu'il soit commandé par une force de pression exercée par la barre transversale et fasse pivoter le premier et le second organe pivotant vers la seconde position Le premier et le second organe pivotant sont rappelés vers la première position par un dispositif de rappel Un dispositif de blocage est destiné à maintenir le premier et le second organe pivotant dans la seconde position. Lors de la fixation d'un instrument de travail, par exemple une pelle rétrocaveuse, sur un tracteur, l'accou- plement formé sur l'instrument est raccordé à l'organe de logement formé sur le tracteur de manière qu'il puisse tourner Ensuite, l'instrument de travail pivote autour de l'accouplement vers le tracteur La barre transversale formée sur le tracteur ou l'accouplement est alors intro- duite entre deux plaques pivotantes formées sur l'instru- ment ou le tracteur respectivement La barre transversale repousse des cames formées sur les plaques pivotantes afin que celles-ci se ferment En conséquence, la barre trans- versale est raccordée aux plaques pivotantes A ce moment, le dispositif de blocage est retenu entre les plaques pivotantes et empêche l'ouverture de celles-ci De cette manière, l'instrument de travail est fixé au tracteur de manière fiable et facile Cette opération de fixation est réalisée en un temps court et sans qu'un outil soit nécessaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe en élévation latérale d'une partie principale d'un premier mode de réalisation, représentant un instrument de travail fixé à un tracteur; la figure 2 est une coupe en élévation latérale de la partie principale, une barre transversale et des organes pivotants occupant des positions antérieures à leur mise en contact, lorsque l'instrument de travail est en cours de fixation; la figure 3 est une coupe en élévation latérale de la partie principale, sur laquelle la barre transversale et les organes pivotants sont venus en contact mutuel au cours de la fixation de l'instrument de travail; la figure 4 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1; la figure 5 est une coupe en élévation latérale d'une partie interne d'une pelle rétrocaveuse; la figure 6 est une coupe en plan de la partie interne de la pelle rétrocaveuse; la figure 7 est une vue en élévation latérale du tracteur; la figure 8 est une vue en élévation latérale des organes pivotants dans un second mode de réalisation; la figure 9 est une vue de l'arrière des organes pivotants du second mode de réalisation; la figure 10 est une vue de l'arrière des organes pivotants dans un troisième mode de réalisation; et la figure 11 est une vue en élévation latérale des organes pivotants et d'un organe de blocage dans un qua- trième mode de réalisation. On décrit maintenant des modes de réalisation de l'invention en référence aux dessins Les figures 1 à 7 représentent un premier mode de réalisation On se réfère d'abord à la figure 7; la référence 1 désigne un tracteur ayant des roues avant 2 et des roues arrière 3 Un siège 5 destiné au conducteur est placé en arrière d'un volant 4. Le siège 5 peut prendre une position tournée vers l'avant ou une position tournée vers l'arrière Le tracteur 1 comporte une pelle chargeuse 6 raccordée à son extrémité avant, et une pelle rétrocaveuse 7 raccordée à son extré- mité arrière. La référence 8 désigne un bâti de tracteur 1 ayant un moteur et un carter de transmission ou analogue qui sont directement raccordés l'un à l'autre Le bâti 8 a des châssis 9 de montage fixés à des emplacements latéraux opposés et destinés à assurer l'accouplement de la pelle 7. Comme représenté sur les figures 1 à 6, chacun des châssis droit et gauche 9 de montage comprend un châssis principal fixé à un emplacement inférieur du bâti 8 et disposé suivant la longueur de celui-ci, un châssis latéral 11 fixé à une face externe d'une partie arrière du châssis prin- cipal 10 et dépassant au-dessus de celle-ci, et un châssis vertical 12 de renforcement sous forme d'un tube de section rectangulaire fixé, à un emplacement inférieur, entre le châssis latéral 11 et une plaque 13 placée vers l'intérieur d'une partie supérieure tournée vers l'arrière du châssis 11. Le châssis principal 10 a une cavité en U formée dans sa région d'extrémité arrière et débouchant vers le haut et vers l'arrière afin qu'il joue le rôle d'un organe 14 de logement d'un accouplement Une barre transversale 15 dont l'axe est transversal est montée à demeure au-dessus de l'organe 14 de logement et en arrière du châssis ver- tical 12 entre le châssis latéral 11 et la plaque 13 Le châssis vertical 12 dépasse vers le haut, le long d'une surface verticale interne d'un organe protecteur arrière 16, afin qu'il soit raccordé à la face supérieure de cet organe 16. Comme l'indique la figure 5, la pelle rétrocaveuse 7 a un châssis 17 de base qui comporte deux châssis princi- paux supérieur et inférieur 18, un châssis avant 19 qui raccorde les extrémités avant des châssis principaux supérieur et inférieur 18, et un châssis intermédiaire 20 qui raccorde des emplacements intermédiaires des châssis principaux 18 Un châssis pivotant 21 est raccordé aux extrémités arrière des châssis principaux 18 afin qu'il puisse pivoter vers la droite et vers la gauche autour d'un axe vertical Ce châssis 21 peut pivoter sous la commande de deux vérins droit et gauche 22 de pivotement Une flèche 23 a son extrémité interne raccordée sous forme articulée à un emplacement inférieur du châssis pivotant 21 afin qu'elle puisse pivoter verticalement sous la commande d'un vérin 24 de flèche Un bras 26 a son extrémité interne qui est raccordée à une extrémité externe de la flèche 23 afin qu'il puisse pivoter sous la commande d'un vérin 25 de bras. Un godet 28 de pelle est raccordé par un mécanisme à bielles à une extrémité externe du bras 26 afin qu'il puisse pivoter sous la commande d'un vérin 27 Un gradin 29 est placé sur le châssis 17 de base afin qu'il supporte un boîtier de commande 30 Des pieds pliants 32 sont raccordés aux côtés opposés du châssis de base 17 par des équerres 31 afin qu'ils puissent pivoter verticalement. Comme représenté sur la figure 5, les plaques latérales 33 sont fixées aux côtés opposés de l'avant du châssis 17 de base Une barre 34 d'accouplement est dispo- sée transversalement entre les parties inférieures des plaques latérales 33 Les extrémités opposées de cette barre d'accouplement 34 dépassent à l'extérieur des plaques latérales 33 et passent dans des guides 37 de montage ayant une forme en U et fixés latéralement à l'extérieur des plaques latérales 33 afin qu'ils débouchent vers le bas. Les extrémités en saillie de la barre d'accouplement 34 délimitent des accouplements 35 destinés à coopérer, par- dessus, avec des organes 14 de logement formés sur le tracteur Les organes 37 de guidage de montage ont des parois latérales inférieures courbées vers l'extérieur. Chaque plaque latérale 33 comporte une plaque 36 de renfor- cement formée à une paroi inférieure interne et fixée au châssis principal inférieur 18, à la plaque inférieure 33 et à la barre d'accouplement 34. Comme mieux représenté sur les figures 1 à 4, deux plaques pivotantes 38, opposées verticalement, sont dispo- sées latéralement à l'extérieur de chaque plaque latérale 33 et au- dessus de l'accouplement 35 Comme l'indique la figure 4, les deux plaques pivotantes 38 sont placées entre la plaque latérale 33 et une plaque de guidage 39 espacée latéralement vers l'extérieur de la plaque latérale 33 Les plaques pivotantes respectives 38 sont supportées par des arbres transversaux 40 et 41 de support afin qu'elles puissent pivoter en se rapprochant et en s'écartant. L'arbre 40 de support de la plaque pivotante supérieure 38 est placé entre les plaques latérales droite et gauche 33 et les relie Les arbres 41 de support des plaques pivo- tantes inférieures 38 sont disposées séparément sur les côtés droit et gauche du tracteur. Les plaques pivotantes supérieure et inférieure 38 ont des équerres 42 occupant des emplacements distants l'un de l'autre La plaque latérale 33 a des ergots 43 fixés à des emplacements qui sont en arrière des équerres 42 Des ressorts 44 de rappel sous forme de ressorts hélicoïdaux de traction sont placés entre les équerres 42 et les ergots 43 respectivement afin qu'ils rappellent constamment les plaques pivotantes supérieure et inférieure 38 afin qu'elles s'ouvrent vers le tracteur 1 (c'est-à-dire vers l'avant). Les plaques pivotantes supérieure et inférieure 38 ont des surfaces opposées délimitant des cavités courbes 45 destinées à être au contact de la barre transversale 15 formée sur le châssis de montage 9 du tracteur 1, et des surfaces 46 formant des limites, disposées en arrière des cavités 45 et destinées à être en contact mutuel afin qu'elles limitent l'ouverture des plaques pivotantes 38 En outre, les surfaces opposées des plaques pivotantes 38 sont découpées en arrière des surfaces 46 de limite afin qu'elles divergent l'une de l'autre vers l'arrière et délimitent ainsi une cavité 47 de coopération destinée à loger une tête 49 d'un organe 48 de blocage lorsque les plaques pivotantes 38 sont fermées La plaque latérale 33 et la plaque de guidage 39 délimitent des découpes en U, placées latéralement par rapport aux cavités 45 afin qu'elles ne puissent pas venir au contact de la barre transversale 15. L'organe 48 de blocage est placé en arrière des plaques pivotantes 38 afin qu'il empêche l'ouverture des plaques 38 lorsqu'elles sont en position fermée L'organe de blocage 48 a une tête 49 destinée à coopérer avec la cavité 47, et une tige 50 dont l'extrémité avant est fixée à une face externe de la tête 49 Une partie avant de la tige 50 est traversée par un axe 51 qui est supporté dans des fentes formées dans des équerres 52 de support placées de part et d'autre de la tige 50 Ces équerres 52 sont fixées à un élément tubulaire 54 monté sur un arbre trans- versal 53 de support fixé à la plaque latérale 33, afin qu'elles puissent tourner Un levier 55 de commande est fixé à l'élément tubulaire 54 La tige 50 est supportée initialement à son extrémité arrière par une plaque 56 de support fixée au châssis principal 18 du châssis de base 17 de la pelle 7, de manière qu'elle puisse se déplacer axialement Un ressort hélicoïdal de compression 57 est monté sur la tige 50 entre la plaque 56 de support et l'axe 51. On décrit maintenant pas à pas le raccordement de la pelle 7 au tracteur 1, grâce à la construction précitée. D'abord, la pelle 7 séparée du tracteur 1 est placée en appui avec les pieds pliants droit et gauche 32 et le bras 26 au contact du sol Dans cet état, les accouplements 35 de la pelle 7 sont placés au-dessus des organes 14 de logement des accouplements du tracteur 1 Lors de la fixation de la pelle 7 au tracteur 1, celui-ci est conduit vers l'arrière afin que les organes récepteurs 14 soient placés à proximité et au-dessous des accouplements 35 Les pieds pliants 32 sont alors abaissés afin qu'ils abaissent la pelle 7 et placent ainsi les accouplements 35 dans les organes 14 de logement, par-dessus Les accouplements 35 sont alors raccordés aux organes 14 de logement et peuvent tourner autour d'un axe transversal A ce moment, les plaques pivotantes 38 sont ouvertes et la barre transver- sale 15 est en avant des plaques pivotantes 38 comme représenté sur la figure 2 La tête 49 de l'organe 48 de blocage est au contact des surfaces arrière des plaques pivotantes 38, sous l'action de la force de rappel du ressort hélicoïdal 57 de compression. Ensuite, le vérin 24 de la flèche est raccourci de manière que le châssis de base 17 de la pelle 7 pivote autour des accouplements 35, si bien que les plaques pivotantes 38 se déplacent vers le tracteur 1 La barre transversale 15 est alors introduite entre les plaques pivotantes 38 comme représenté sur la figure 3 La barre transversale 15 repousse les extrémités arrière des cavités courbes 45 et provoque un pivotement des plaques 38 dans le sens de fermeture malgré la force de rappel des ressorts 44 La barre transversale 15 est alors raccordée entre les plaques pivotantes supérieure et inférieur 38 Pendant le mouvement de fermeture des plaques pivotantes 38, la cavité 47 de coopération s'ouvre, comme représenté sur la figure 1, et peut loger la tête 49 de l'organe 48 de blocage qui est constamment rappelée par le ressort 57 contre les extrémités arrière des plaques pivotantes 38 Lorsque la tête 49 est placée entre les plaques pivotantes 38 Ces dernières ne peuvent pas s'ouvrir Ainsi, la pelle rétro- caveuse est raccordée au tracteur 1, alors que le châssis 17 de base de la pelle 7 est raccordé au châssis 9 de montage. Lors de la séparation de la pelle 7, le levier 55 de commande est déplacé vers l'arrière afin qu'il déplace l'organe de blocage 48 vers l'arrière et sépare la tête 49 de la cavité 47 de coopération Cet état est maintenu. L'organe 48 de blocage peut être maintenu dans cet état à la main ou à l'aide d'un dispositif de retenue Lorsque l'opération est réalisée manuellement, les organes droit et gauche 48 de blocage ont de préférence une action solida- risée afin qu'ils puissent être commandés par un seul levier de commande Lorsque l'organe de blocage 48 est séparé de la cavité 47, les plaques pivotantes 38 sont ouvertes malgré la force de rappel des ressorts 44. Ensuite, une opération inverse de celle qu'on a décrite précédemment peut être exécutée. Les figures 8 et 9 représentent un second mode de réalisation dans lequel les plaques pivotantes supérieure et inférieure 38 sont décalées latéralement l'une par rapport à l'autre et elles se recouvrent dans des positions qui se trouvent en avant et en arrière des cavités courbes , en élévation latérale Cette disposition augmente les surfaces de contact des plaques pivotantes 38 et de la barre transversale 15 et réduit l'usure Les plaques pivotantes 38 ont des parois arrière épaisses permettant le contact entre les surfaces 46 de limite Chaque surface 46 se trouve à une distance de l'arbre 40 ou 41 de support qui est égale à la moitié de la distance comprise entre les deux arbres 40 et 41 de support. La figure 10 représente un troisième mode de réali- sation dans lequel l'une des plaques pivotantes supérieure et inférieure 38 a des organes 58 de renforcement formés sur ses côtés opposés En conséquence, les plaques pivo- tantes 38 se recouvrent à des emplacements qui se trouvent en avant et en arrière des cavités courbes 45, en élévation latérale. La figure 11 représente un quatrième mode de réali- sation dans lequel la cavité 47 de coopération et la tête 49 de l'organe de blocage ont une forme tronconique desti- née à empêcher un cliquetis lors de leur coopération. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux mécanismes de verrouil- lage qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. il REVENDICATIONS 1 Mécanisme de verrouillage destiné au raccordement d'un instrument de travail à un tracteur à pelle chargeuse ou à une autre machine de transport de lourdes charges, caractérisé en ce qu'il comprend: un ensemble à plaques ( 33) fixé à l'instrument de travail, un dispositif d'accouplement pivotant qui comporte un accouplement ( 35) formé sur l'ensemble à plaques et un organe ( 14) de logement formé sur le tracteur et destiné à loger l'accouplement en permettant une rotation relative, une barre transversale ( 15) montée sur le tracteur, un dispositif de verrouillage qui comporte un premier organe pivotant ( 38) et un second organe pivotant ( 38) fixés à l'ensemble à plaques afin qu'ils puissent pivoter entre une première et une seconde position, le premier et le second organe pivotant délimi- tant des cavités ( 45) ayant une ouverture pour le logement de la barre transversale ( 15) lorsqu'ils sont dans une première position, l'ouverture étant fermée lorsque les organes pivotants occupent la seconde position et retiennent la barre transversale logée dans les cavités, un dispositif à came formé dans des régions des cavités ( 45) du premier et du second organe pivotant de manière qu'il soit commandé par une force de pression de la barre transversale ( 15) qui fait pivoter le premier et le second organe pivotant vers la seconde position, et un dispositif ( 44) de rappel du premier et du second organe pivotant vers la première position, et un dispositif ( 48) de blocage destiné à maintenir le premier et le second organe pivotant dans leur seconde position. 2 Mécanisme de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier organe pivotant ( 38) est formé par une première plaque qui peut pivoter autour d'un premier axe transversal ( 40) et le second organe pivotant ( 38) est formé d'une seconde plaque qui peut pivoter autour d'un second axe transversal ( 41), les cavités et les dispositifs à came étant formés par les configurations géométriques des bords opposés de la pre- mière et de la seconde plaque pivotante ( 38). 3 Mécanisme de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de blocage ( 48) comporte un corps principal ( 50) qui peut coulisser entre une position de blocage et une position de déblocage, le corps formant une partie de contact ( 49) placée à une extrémité et destiné à être au contact de parties de coopération formées sur le premier et le second organe pivotant ( 38) afin qu'il empêche le mouvement de pivotement de ces organes depuis la seconde position. 4 Mécanisme de verrouillage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif ( 57) de rappel du corps du dispositif de blocage ( 48) vers la position de blocage. Mécanisme de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de logement de l'accou- plement pivotant forme une cavité en U réalisée dans un châssis ( 10) et l'accouplement est formé par une barre transversale ( 35) disposée sur toute la largeur de l'en- semble à plaques. 6 Mécanisme de verrouillage destiné au raccordement d'un instrument de travail à un tracteur à pelle chargeuse ou une autre machine capable de supporter de lourdes charges, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble à plaques ( 33), fixé à l'instrument de travail, un dispositif d'accouplement pivotant qui comporte un accouplement ( 35) formé sur l'ensemble à plaques, et un organe ( 14) de logement formé sur le tracteur et destiné à loger l'accouplement en permettant une rotation relative, une barre transversale ( 15) montée sur l'ensemble à plaques, un dispositif de verrouillage placé sur un bâti de tracteur et comprenant: un premier organe pivotant ( 38) et un second organe pivotant ( 38) qui sont fixés à l'ensemble à plaques afin qu'ils puissent pivoter entre une première position et une seconde position, le premier et le second organe pivotant délimitant des cavités ( 45) qui forment une ouverture de logement de la barre transversale ( 15) lors- qu'ils sont dans la première position, l'ouverture étant fermée lorsque les organes pivotants se trouvent dans la seconde position et retiennent la barre transversale placée dans les cavités, un dispositif à came formé dans des régions des cavités du premier et du second organe pivotant et destiné à être commandé par la force de pression de la barre transversale ( 15) de manière que le premier et le second organe pivotant pivotent vers la seconde position, et un dispositif ( 44) de rappel du premier et du second organe pivotant ( 38) vers la première position, et un dispositif ( 48) de blocage destiné à maintenir le premier et le seconde organe pivotant dans leur seconde position.