Brevet FR2701799A1 — publié le 19940902

MACHINE DE TRAVAIL SUR TERRAIN ACCIDENTE La présente invention est relative aux machines ou engins mobiles destinés à travailler sur des terrains accidentés qui peuvent être de nature homogène ou non. Le domaine technique concerné est, plus particulièrement mais non exclusivement, celui des machines forestières qui sont utilisées pour l'exécution d'un nombre varié de tâches, soit sur le sol, soit sur la végétation, ou encore pour contribuer voire assurer le débardage. L'invention trouve également une application aux machines utilisées dans les terrains vallonnés, voire en moyenne montagne, pour l'exécution de travaux divers devant être exécutés à partir de terrains pentus, en dévers, etc. Pour effectuer les travaux ci-dessus, la technique antérieure a déjà proposé un certain nombre de réalisations de machines de travail à caractère rigide ou articulé, de manière à permettre une stabilité et une progression convenable sur des terrains divers. En règle générale, de telles machines sont adaptées à une fonction particulière et n'offrent pas un caractère d'utilisation large pour l'exécution de tâches variées. Ceci tient essentiellement à la difficulté de réaliser une machine à même de résister aux différents efforts de torsion, traction, compression qui lui sont imposés, soit-par la progression sur des terrains accidentés, soit, encore, de façon indépendante ou combinée par l'action ou la réaction des outils de travail qu'une telle machine porte généralement en porte-à-faux. Ceci tient aussi à la difficulté de réaliser une telle machine possédant le centre de gravité le plus bas possible pour lui conférer une stabilité réelle et efficace même dans le cas de progression sur des terrains pentus dont l'inclinaison de pente peut parfois atteindre de 50 à 60 %. Une autre difficulté tenant aux propositions actuelles réside généralement dans l'impossibilité de pouvoir adapter, très facilement, différents outils de travail à fonction temporaire, sans qu'il en résulte une modification fondamentale des aptitudes de progression, de stabilité ou de travail de la machine. L'invention vise à combler la lacune existante en proposant une nouvelle machine de travail, particulièrement adaptée à des fonctions polyvalentes, en offrant des caractéristiques de résistance aux différents efforts de torsion, compression, traction, particulièrement élevées, ainsi qu'un centre de gravité bas lui conférant une stabilité remarquable dans les différentes possibilités d'évolution. Un autre objet de l'invention est de proposer une nouvelle machine de travail qui puisse supporter différents équipements, adaptables de façon amovible, sans que leur montage vienne modifier fondamentalement les caractéristiques de stabilité et de progression. Un autre objet de l'invention est de proposer une machine de travail dont les différents organes vitaux, quoique bien protégés contre les agressions extérieures, se trouvent aisément accessibles pour faciliter les opérations d'entretien voire de changement. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, la machine de travail conforme à l'invention est caractérisée, en ce que le châssis est constitué sous la forme d'un caisson ouvert sur le dessus, apte à contenir les organes ou moyens de motorisation et de servitude et comprend - une ceinture supérieure résistante, - un cadre inférieur porteur associé à deux longerons, - un panneau de fond, - deux parois latérales liant la ceinture aux longerons, - à chaque extrémité, une plaque frontale supportant, directement ou indirectement, * les éléments d'un essieu, * des moyens de fixation-actionnement d'un équipement de travail externe au caisson, * au moins un palier de centrage et de support d'une prise de force tournante, - et au moins un arceau supérieur, sensiblement transversal, de reprise de torsion, adapté sur la ceinture. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La fig. 1 est une élévation latérale en partie arrachée de la machine conforme à l'invention. La fig. 2 est une élévation latérale montrant, en partie arrachée et de façon dépouillée, la structure constructive de la machine selon l'invention. La fig. 3 est une vue en plan prise selon la ligne m-m de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe transversale prise selon la ligne IV-IV de la fig. 2. La fig. 5 est une coupe partielle axiale prise sensiblement selon la ligne V-V de la fig. 3. La fig. 6 est une coupe transversale prise selon la ligne VI-VI de lafig.3. La machine de travail selon l'invention comprend, comme cela apparaît par les fig. I à 3, un châssis de travail I qui est réalisé sous la forme d'un caisson ouvert sur le dessus. Le caisson comprend une ceinture supérieure périphérique 2, un cadre inférieur 3 associé à des longerons 4, une paroi de fond 5 tendue sur le cadre 3 et les longerons 4, et deux parois latérales 6 et 7 liant la ceinture 2 aux longerons 4 et au cadre 3. Le caisson 1 est complété par deux parois frontales 8 et 9 qui sont considérées, dans une première forme de réalisation, comme étant similaires. Le caisson, ainsi défini, forme une structure résistante qui est complétée par l'adaptation, en partie sensiblement médiane, d'au moins un arceau 10 à caractère transversal constituant un élément de reprise des efforts de torsion, en étant fixé rigidement à cette fin sur la ceinture 2. Le caisson 1 est destiné à contenir les éléments 11 de motorisation et de servitude qui sont généralement prévus, en pareil cas, pour assurer le déplacement de l'engin mobile, I'animation d'outils ainsi que les fonctions et servitudes annexes généralement à base d'énergie hydraulique sous pression. Les éléments considérés dans leur ensemble sous la référence 11 peuvent être fixés directement sur le fond 5, voire le cadre 3, ou encore par l'intermédiaire de membrures maître-couple 12 qui sont adaptées à l'intérieur du caisson 1. Le raidissement aux efforts de torsion du caisson 1 est complété aussi par une plate-forme 13 qui est de nature continue ou discontinue et rapportée sur la ceinture 2 entre l'une des parties terminales du caisson 1 et l'arceau 10. La reprise des efforts de torsion est aussi assurée, pour partie, par la présence d'une cabine de conduite 20 qui est montée basculante par des axes 21 sur des paliers 22 prévus ou fixés à l'une des parties terminales de la ceinture 2 et, de préférence, à celle opposée à la plate-forme 13. La cabine 20 comporte un plancher 23 par lequel elle est appliquée et rigidement fixée sur le caisson 1 au moyen de verrou 24, de tout type approprié, présentant des pièces complémentaires conjuguées établissant une liaison positive dans les trois plans avec mise sous tension réglable. La cabine 20 est destinée à occuper toute la partie de la ceinture 2 située à l'opposée de la plate-forme 13, par rapport à l'arceau 10 qui est avantageusement mis à profit pour abriter, par l'entourage qu'il définit, un échangeur de chaleur 30 du type air-liquide raccordé aux moyens de motorisation il pour lesquels il constitue le moyen de refroidissement principal. L'arceau 10 abrite également un motoventilateur 31 destiné à pulser de l'air à travers l'échangeur de chaleur 30 dans le sens de la flèche fie Le montage de la cabine 20, dans la position de conduite, est prévu pour que cette dernière soit placée de façon adjacente à l'arceau 10 en présentant, face à ce dernier, une paroi déflectrice 32 chargée d'infléchir l'air pulsé par le motoventilateur 31 à l'intérieur du caisson 1. Cette disposition est prévue à deux fins. La première consiste à mettre ou à maintenir le caisson 1 à une pression relative supérieure à celle du milieu ambiant pour réduire, voire supprimer, l'introduction à l'intérieur du caisson 1 de poussières, brindilles, parcelles de végétaux qui sont, d'ordinaire, générées par la mise en service d'une telle machine de travail. La seconde consiste à utiliser l'air infléchi en tant que véhicule de refroidissement secondaire amené à lécher extérieurement les moyens 11 par exemple dans le sens de la flèche f2 pour contribuer à l'établissement d'un refroidissement extérieur. Les plaques frontales 8 et 9 sont mises à profit pour supporter, par des chapes ou analogues, des moyens 40 de montage et d'adaptation amovible, voire d'actionnement pour des équipements de travail 41 externes au caisson. A titre d'exemple, selon la fig. 1, les équipements de travail illustrés sont montrés sous la forme d'attelages trois points mais d'autres équipements peuvent être prévus comme des bras articulés motorisés, porteurs d'outils amovibles appropriés. Il peut ainsi être prévu également d'adapter sur les plaques frontales des treuils ou analogues de type complémentaires aux équipements portés par la plate-forme 13 ou encore des équipements spécifiques tels des tarières. Les plaques frontales 8 et 9 sont mises à profit pour supporter des paliers de centrage et de support 42 traversés par une ou des prises de force 43 prévues pour animer en fonctionnement le ou les équipements portés. Les plaques frontales 8 et 9 sont également mises à profit pour assurer, directement ou indirectement, le support d'éléments d'essieux 50. A cet égard, chaque plaque frontale 8 ou 9 comporte des chaises pendantes 51 surhaussées qui sont en partie logées à l'intérieur des parties terminales décaissées 52 présentées par les longerons 4. Le montage des éléments d'essieux 50 n'est pas, dans un premier exemple de réalisation, du ressort de l'invention et n'est pas décrit plus avant dans ce qui suit. Ainsi, les essieux 50 peuvent être rigides ou articulés et comporter des ponts à différentiels crabotables qui sont attaqués par des transmissions 55 issues des moyens de motorisation 11. Les essieux 50 comportent des éléments 56 de support et d'entraînement en déplacement qui sont préférentiellement représentés sous la forme de roues. Les parois latérales 7 sont avantageusement conformées localement à proximité des parties terminales décaissées 54 pour comporter, comme cela apparaît à la fig. 3, des passages-dégagements 57 permettant de réduire la voie de chaque train et de favoriser l'orientation des éléments 56 directeurs. Selon une disposition particulière, les parois latérales 7 comportent, sensiblement dans la partie médiane et entre les éléments d'essieux, chacune une ouverture 60 permettant d'accéder aisément aux moyens 11. Selon une seconde disposition de l'invention, les parois latérales 7 supportent aussi latéralement chacune un réservoir 61 qui est, de préférence, monté mobile sur un axe d'articulation 62. Les réservoirs 61 sont avantageusement mis à profit, lorsque les ouvertures 60 existent pour masquer ces dernières dans leur position d'adaptation sur les parois 7. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, la machine comporte un châssis en forme de caisson dont les parties terminales surhaussées permettent, en raison de la profondeur de ce caisson, d'abaisser de façon maximale le fond 5 par rapport aux axes des essieux 50. Le caisson permet de contenir l'ensemble des moyens 11 de motorisation, d'asservissement, de servitude et de génération d'énergie, de sorte que le centre de gravité réel de l'engin mobile se trouve particulièrement abaissé et permet de conférer à cet engin des caractéristiques de stabilité remarquables. La forme du caisson 1, à partir d'une ceinture supérieure, d'un cadre inférieur et de longerons repris et étendus par des parois latérales, par un fond et par les parois frontales, permet d'obtenir une structure particulièrement résistante aux efforts de torsion, de traction et de compression, bien que le caisson soit de conformation ouverte en partie supérieure. Les efforts de torsion sont principalement repris par la présence de l'arceau 10 de la plate-forme 13 et du plancher 23 de la cabine 20. Dans une seconde forme de réalisation, illustrée par les fig. 5 et 6, la plaque frontale 9, pouvant être considérée comme arrière, eu égard à la présentation de la machine de travail selon la fig. 1, est mise à profit pour porter un axe ou pivot 70 de direction parallèle au plan antéro-postérieur de l'engin. L'axe 70 est destiné au montage d'un châssis balancier 71 dont la partie arrière 72 est pourvue des chaises pendantes 51 réservées à l'adaptation des éléments d'essieu arrière. Le châssis 71 est limité en oscillation sur une plage angulaire déterminée par des butées positives 73 à même de coopérer avec des appuis 74 portés par la ceinture 2. L'amplitude d'oscillation du châssis 71 est aussi contrôlée par l'intermédiaire de tampons 75 implantés de façon antagoniste de part et d'autre d'une butée centrale 76 et conçus de manière à posséder une réactivité à l'appui réglable. Les tampons 75 peuvent, à cet égard et selon une disposition préférée de l'invention, être constitués par des vérins hydrauliques, par exemple à course rectiligne, du type à simple effet, sans rappel élastique, dont l'alimentation est assurée par un circuit d'intercommunication placé sous la dépendance de moyens de contre-pression en refoulement. Dans cette forme de réalisation, un engin mobile à deux essieux rigides présentant, en conséquence, un caractère hyperstatique se trouve alors transformé en un engin isostatique en raison de l'oscillation possible de l'essieu arrière sur l'axe 70. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Machine de travail sur terrain accidenté, du type comprenant un châssis (1), deux essieux porteurs (50), moteurs et/ou directeurs, des moyens de motorisation et de servitude (11), une cabine de conduite (20) et des outils de travail (41), caractérisée en ce que le châssis (1) est constitué sous la forme d'un caisson ouvert sur le dessus, apte à contenir les organes ou moyens de motorisation et de servitude (11) et comprend - une ceinture supérieure résistante (2), - un cadre inférieur (3) porteur associé à deux longerons (4), - un panneau de fond (5), - deux parois latérales (6,7) liant la ceinture aux longerons, - à chaque extrémité, une plaque frontale (8,9) supportant, directement ou indirectement, * les éléments d'un essieu (50), * des moyens (40) de fixation-actionnement d'un équipement de travail externe au caisson, * au moins un palier (42) de centrage et de support d'une prise de force tournante (43), - et au moins un arceau supérieur (10), sensiblement transversal, de reprise de torsion, adapté sur la ceinture. 2 - Machine de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce que le châssis est complété, de part et d'autre de l'arceau, par une cabine de conduite (20), basculante et par une plate-forme d'équipement (13), toutes deux étant adaptées directement sur la ceinture et contribuant à la reprise des efforts de torsion. 3 - Machine de travail selon la revendication 2, caractérisée en ce que la cabine (20) est montée basculante, par un plancher résistant (23), sur des paliers (22) portés par la ceinture, est liée à la ceinture par des verrous (24) et jouxte l'arceau. 4 - Machine de travail selon la revendication 3, caractérisée en ce que la cabine (20) comporte, en face arrière, une paroi déflectrice (32) faisant face à l'arceau qui supporte, dans l'entourage qu'il délimite, un échangeur de chaleur (30) air-liquide classique, raccordé aux moyens de motorisation (11) pour lesquels il constitue un moyen principal de refroidissement, et un moto-ventilateur (31) pulsant de l'air à travers l'échangeur en direction de la paroi déflectrice qui infléchit cet air à l'intérieur du caisson pour maintenir ce dernier à une pression relative supérieure à celle du milieu ambiant et pour faire circuler ledit air dans le caisson afin d'assurer un refroidissement secondaire externe des moyens de motorisation et de servitude. 5 - Machine de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce que que le cadre inférieur (3) et/ou les longerons (4) comportent des parties terminales surhaussées et en ce que les plaques frontales (8,9) comportent, en partie basse, des chaises pendantes (51) surhaussées par rapport au fond (3) du caisson et sous lesquelles sont fixés les éléments d'essieux (50). 6 - Machine de travail selon la revendication 1 ou 5, caractérisée en ce que l'une des plaques frontales (9) porte, par un pivot (70) d'axe général parallèle au plan antéro-postérieur du caisson, un châssis balancier (71) oscillant comportant, en partie basse, des chaises pendantes (51) surhaussées par rapport au fond du caisson et sous lesquelles sont fixés les éléments d'essieux (50). 7 - Machine de travail selon la revendication 6, caractérisée en ce que le châssis balancier oscillant (71), possède une plage angulaire d'oscillation limitée par des butées positives extrêmes (73,74) et contrôlée par des tampons amortisseurs (75) antagonistes, à réactivité réglable. 8 - Machine de travail selon la revendication 7, caractérisée en ce que les tampons (75) sont constitués par des vérins hydrauliques à alimentation contrôlée. 9 - Machine de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parois latérales (6,7) sont localement conformées à proximité des parties terminales du caisson et en retrait des parois frontales et délimitent des passagesdégagements (57) pour des organes (56) de support et d'entraînement en déplacement adaptés en bout des éléments d'essieux (50). 10 - Machine de travail selon la revendication 1 ou 9, caractérisée en ce que les parois latérales (6,7) supportent, entre les éléments d'essieux, des réservoirs latéraux amovibles (61). i1 - Machine de travail selon la revendication 1, 9 ou 10, caractérisée en ce que les parois latérales délimitent, dans leurs parties sensiblement médianes, des ouvertures (60) d'accès aux moyens de motorisation et de servitude. 12 - Machine de travail selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que les réservoirs latéraux sont montés pivotants pour être à même de fermer ou de découvrir les ouvertures des parois latérales.