Brevet FR2723386A1 — publié le 19960209

MACHINE D'ABATTAGE, D'EXCAVATION, DE CREUSEMENT ET DE CHARGEMENT DE MATERIAUX L'invention est relative à une machine d'abattage, d'excavation, de creusement et de chargement de matériaux. Le document FR 2.532.671 décrit un chargeurexcavateur du type comportant un châssis automoteur de préférence articulé. Sur ledit châssis automoteur sont montés à l'avant une tourelle portant un équipement de travail et à l'arrière un ensemble moteur. L'équipement de travail comporte une pré-flèche, une flèche, un bras articulé vers l'extrémité libre de cette flèche et un outil monté vers l'extrémité libre de ce bras. Dans la condition de travail en chargeur, la flèche et la pré-flèche sont repliées l'une sur l'autre en formant entre elles un angle aigu, la pré-flèche est dirigée obliquement vers le haut et vers l'arrière de la machine, tandis que la flèche proprement dite est repliée sur la flèche et est dirigée vers l'avant. Dans la condition de travail en excavateur, la flèche et la pré-flèche occupent une position dans laquelle la flèche se trouver sensiblement dans le prolongement de la pré-flèche ou forme avec celle-ci un angle obtus ouvert. Ce chargeur-excavateur connu donne généralement satisfaction, cependant l'encombrement général de ce chargeur-excavateur ne permet pas le travail à l'intérieur de galeries de faible section. Un but de l'invention est de fournir une machine permettant le creusement ou l'abattage de matériaux, du genre roches, terrains compacts ou analogue à l'intérieur de puits, galeries ou autres lieux souterrains. A cet effet, on utilise par exemple des engins mobiles télécommandés, notamment du type décrit dans le document FR 2.073.800, comportant une pré-flèche, une flèche et un bras articulé actionnés par des vérins. Ces engins relativement compacts ne comportent pas de poste de commande et de conduite pour l'opérateur, de sorte que l'opérateur doit toujours se tenir à distance et accompagner les engins télécommandés en se tenant derrière eux en cours de travail. Un autre but de l'invention est de fournir une machine comportant un poste de commande et de conduite pour l'opérateur, de manière à procurer une visibilité directe de l'emplacement de travail et à déplacer l'opérateur à l'aide de la machine, tout en présentant une compacité identique à celle des machines de l'art antérieur. L'invention a pour objet une machine d'abattage, d'excavation, de creusement et de chargement de matériaux, du type comportant un châssis automoteur supportant à rotation une tourelle ; ladite tourelle supportant un poste de commande, et de conduite , un groupe moteur entraînant un système d'actionnement et un ensemble de travail ; ledit ensemble de travail comportant une flèche articulée à ladite tourelle, un bras articulé à ladite flèche et un outil adapté articulé audit bras, et des vérins d'actionnement aptes à faire varier les angles relatifs entre la tourelle, le bras, la flèche et l'outil, caractérisée en ce que chaque vérin d'actionnement est attelé à un compas intermédiaire de commande d'angle relatif. Ainsi, grâce à cette disposition, les vérins d'actionnement ne constituent pas un obstacle au repliement complet du bras sur la tourelle, de la flèche sur le bras et de l'outil sur la flèche : la machine repliée se présente ainsi comme une forme compacte inscrite sensiblement à l'intérieur d'un parallélépipède dont la base est définie par ledit châssis automoteur, de telle sorte que la machine repliée puisse effectuer un demi-tour dans des galeries de faible largeur sans déborder notablement du parallélépipède circonscrit précité et, également, que la machine puisse travailler dans des galeries de hauteur réduite : l'invention réunit par conséquent les avantages des chargeurs-excavateurs de l'art antérieur et des engins télécommandés de l'art antérieur, sans obliger l'opérateur à se tenir à distance de la zone de travail. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le premier compas intermédiaire de commande d'angle relatif entre la tourelle et la flèche comporte deux bielles formant un angle aigu à l'intérieur duquel est positionné le vérin d'actionnement correspondant - le deuxième compas intermédiaire de commande d'angle relatif entre la flèche et le bras comporte deux bielles formant un angle aigu, à l'extérieur duquel est positionné le vérin d'actionnement correspondant - le troisième compas intermédiaire de commande d'angle relatif entre le bras et l'outil comporte deux bielles curvilignes entre lesquelles est disposé l'axe d'articulation de l'outil sur le bras - chaque vérin d'actionnement est articulé à une de ses extrémités directement sur l'axe d'articulation du compas correspondant - dans la condition complètement repliée, des vérins d'actionnement d'angle relatif sont sensiblement parallèles à un élément : flèche, bras ou outil dont il commande le déplacement par l'intermédiaire du compas de commande correspondant - ledit outil est un équipement d'excavation du genre godet ; ou ledit outil est un outil d'abattage, du genre marteau brise-roche ; ou ledit outil est une fraise rotative. - de préférence, le châssis automoteur est un châssis à chenilles entraînées par des moteurs hydrauliques à deux sens de rotation. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'une machine selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement une vue de dessus d'une machine selon l'invention. La figure 3 représente schématiquement une vue en élévation latérale simplifiée mettant en évidence la configuration repliée de l'ensemble de travail d'une machine selon l'invention. La figure 4 représente schématiquement une vue en élévation latérale simplifiée mettant en évidence la configuration déployée de l'ensemble de travail d'une machine selon l'invention. En référence aux figures 1 et 2, une machine selon l'invention comporte un châssis automoteur 1 supportant à rotation une tourelle 2. Le châssis automoteur 1 présente de préférence une conformation générale en H, dont la traverse centrale la reçoit à rotation la tourelle 2 et dont les deux jambes latérales lb et lc portent à leurs extrémités au moins un moteur hydraulique 3 d'entraînement d'une chenille 4 en acier. De préférence et de manière connue en soi, les moteurs hydrauliques 3 sont des moteurs à deux sens de rotation de manière que le châssis automoteur 1 effectue un demi-tour sur lui-même sensiblement dans son encombrement de chenilles. La tourelle 2 est constituée par assemblage sur une plaque de base présentant un contour circulaire : d'un poste de commande et de conduite 5 pour un opérateur en position assise, d'un groupe moteur 6 entraînant un système d'actionnement et fournissant l'énergie hydraulique d'entraînement des moteurs hydrauliques 3 précités et d'un ensemble de travail 7 qui sera décrit ci-après. Le poste de commande et de conduite 5 contient les leviers, organes ou volants de commande et de contrôle de la machine à proximité immédiate de l'observateur. Le groupe moteur 6 comporte un moteur thermique 6a entraînant une pompe hydraulique 6b fournissant l'énergie d'actionnement et d'entraînement à tous les moteurs et vérins d'actionnement de la machine. Du fait que le groupe moteur 6 se trouve sensiblement diamétralement opposé au poste de commande et de conduite 5, la machine selon l'invention est parfaitement équilibrée. Les réservoirs 9 d'huile du circuit hydraulique et 8 de carburant d'alimentation du moteur thermique 6a sont disposés à l'arrière et constituent ainsi des contrepoids additionnels équilibrant la charge de l'ensemble 7 en cours de travail. En outre, ces capacités 8 et 9 formant réservoir de liquide présentent de préférence une paroi extérieure cylindrique correspondant à une forme hémicylindrique d'axe sensiblement coaxial à l'axe de rotation de la tourelle ainsi, lors de la rotation de la tourelle 2, la partie arrière sensiblement hémicylindrique ne dépasse pas notablement du châssis automoteur 1. De préférence, les réservoirs 8 et 9 sont protégés par une coque additionnelle 10 en tôle forte formant le contrepoids principal arrière de la machine selon l'invention. En référence également aux figures 3 et 4, l'ensemble de travail 7 comporte une flèche 11 articulée à la tourelle sur un axe lia, un bras 12 articulé à la flèche 11 en 12a et un outil 13 articulé au bras 12 en 13a. Des vérins d'actionnement 14, 15 et 16 sont prévus pour faire varier les angles relatifs respectivement entre: la flèche 11 et la tourelle, le bras 12 et la flèche 11, l'outil 13 et le bras 12. L'outil 13 peut être constitué par un godet d'excavation (figure 4), mais peut également être constitué par assemblage d'un équipement porte-outil et d'un outil proprement dit (figure 3). L'outil proprement dit est adapté au travail d'abattage, d'excavation, de creusement, de chargement ou travail analogue : ainsi on peut monter sur l'équipement porte-outil, à la place du godet d'excavation, un outil d'abattage, du genre marteau brise-roche, une fraise rotative ou tout autre outil sans sortir du cadre de la présente invention. Selon l'invention, chaque vérin d'actionnement 14 à 16 est attelé à un compas intermédiaire 17 à 19 de commande d'angle relatif. Le premier compas 17 intermédiaire de commande d'angle relatif entre la tourelle et la flèche 11 comporte deux bielles 17a, 17b, dont la première 17a est articulée sur la tourelle à une extrémité et la deuxième 17b est articulée sur le bras à une extrémité, tandis que les autres extrémités sont articulées entre elles en un axe 20 d'articulation. De préférence, le premier vérin hydraulique 14 d'actionnement est articulé à une extrémité 14a à la tourelle et à l'autre extrémité 14b directement sur l'axe d'articulation 20 du premier compas 17 précité. Le deuxième compas intermédiaire 18 de commande d'angle relatif entre la flèche 11 et le bras 12 comporte deux bielles 18a, 18b articulées à une extrémité respectivement sur la flèche 11 et le bras 12 et articulées entre elles sur l'axe de l'articulation 21 constituant également un axe d'articulation du vérin d'actionnement 15 dont l'autre extrémité est articulée en 15a sur la flèche 11. Le troisième compas intermédiaire 19 de commande d'angle relatif entre le bras 12 et l'outil 13 comporte deux bielles curvilignes 19a, 19b entre lesquelles est disposé l'axe d'articulation 13a de l'outil 13 sur le bras 12. Le vérin d'actionnement 16 est également articulé à une extrémité sur l'axe d'articulation 22 du compas 19, tandis que son autre extrémité est articulée en 16a sur le bras 12. Le premier vérin hydraulique 14 est disposé à l'intérieur de l'angle aigu formé par les bielles 17a, 17b du premier compas 17 ; le deuxième vérin hydraulique 15 est disposé à l'extérieur de l'angle aigu formé par les bielles 18a, 18b du deuxième compas 18 ; le troisième vérin est extérieur à l'angle curviligne formé par les deux bielles curvilignes 19a et 19b. Grâce à cette disposition, la machine dans sa condition complètement repliée présente une configuration compacte (figure 3), dans laquelle les vérins d'actionnement 14, 15, 16 sont sensiblement parallèles respectivement à la flèche 11 et au bras 12., et dans laquelle la machine selon l'invention présente un encombrement en hauteur faible permettant le travail dans des galeries de hauteur réduite, de l'ordre de 2,30m, ainsi qu'un encombrement en longueur ne dépassant pas notablement du châssis automoteur 1. Les caractéristiques permettent ainsi d'excaver le terrain à l'avant du front de taille et d'exécuter une demi-rotation de la tourelle à l'intérieur d'une galerie étroite pour évacuer les déblais vers l'extérieur, à l'intérieur d'une galerie de faible section, par exemple de section carrée de 2,30m de côté. Ces performances ne sont pas accessibles aux matériels de l'art antérieur comportant un poste de conduite avec conducteur embarqué. Dans la condition déployée représentée à la figure 4, en traits pleins et obtenue en passant par les positions intermédiaires représentées en traits interrompus, la machine selon l'invention est en position de travail. Dans cette position de travail, l'extrémité 22 du troisième vérin 16 d'actionnement est située à une distance du front de taille définie par le troisième compas de commande 19. Ainsi, la tige du vérin 16 n'est pas en contact direct avec les matériaux à travailler et n'est pas sujette à une usure par frottement avec les matériaux travaillés. L'invention décrite en référence à des modes de réalisation particuliers n'y est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation dans le cadre et l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Machine d'abattage, d'excavation, de creusement et de chargement de matériaux, du type comportant un châssis automoteur supportant à rotation une tourelle ; ladite tourelle supportant un poste de commande, et de conduite , un groupe moteur entraînant un système d'actionnement et un ensemble de travail ; ledit ensemble de travail comportant une flèche articulée à ladite tourelle, un bras articulé à ladite flèche et un outil adapté articulé audit bras, et des vérins d'actionnement aptes à faire varier les angles relatifs entre la tourelle, le bras, la flèche et l'outil, caractérisée en ce que chaque vérin d'actionnement (14, 15, 16) est attelé à un compas intermédiaire (17, 18, 19) de commande d'angle relatif. 2. - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier compas (17) intermédiaire de commande d'angle relatif entre la tourelle (2) et la flèche (11) comporte deux bielles (17a, 17b) formant un angle aigu à l'intérieur duquel est positionné le vérin (14) d'actionnement correspondant. 3. - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le deuxième compas intermédiaire (18) de commande d'angle relatif entre la flèche (11) et le bras (12) comporte deux bielles (18a, 18b) formant un angle aigu, à l'extérieur duquel est positionné le vérin (15) d'actionnement correspondant. 4. - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le troisième compas (19) intermédiaire de commande d'angle relatif entre le bras (12) et l'outil (13) comporte deux bielles curvilignes (19a, 19b) entre lesquelles est disposé l'axe d'articulation (13a) de l'outil (13) sur le bras (12). 5. - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque vérin d'actionnement (14, 15, 16) est articulé à une de ses extrémités directement sur l'axe (20, 21, 22) d'articulation du compas (17, 18, 19) correspondant. 6. - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, dans la condition complètement repliée, des vérins d'actionnement (14, 15, 16) d'angle relatif sont sensiblement parallèles à un élément : flèche (11), bras (12) ou outil (13) dont il commande le déplacement par l'intermédiaire du compas (17, 18, 19) de commande correspondant. 7. - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit outil (13) est un équipement d'excavation du genre godet. 8. - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit outil (13) est un outil d'abattage, du genre marteau brise-roche. 9. - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit outil (13) est une fraise rotative. 10. - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le châssis automoteur (1) est un châssis (1) à chenilles (4) entraînées par des moteurs hydrauliques (3) à deux sens de rotation.