Brevet FR2861108A1 — publié le 20050422

La présente invention concerne le domaine technique des outils de travail mécanique et notamment des engins mécaniques de transport, de manutention ou des engins de chantier pour le travail des sols ou produits en vrac. Selon une application particulière, mais non limitative, qui sera ici décrite à titre d'illustration de l'invention, celle-ci concerne les engins de chantier, notamment les engins du type pelle mécanique ou chargeuse-pelleteuse. De tels engins comporte généralement, outre un bras articulé et extensible apte à manoeuvrer à son extrémité un godet unitaire, en façade un godet large à bord avant muni de dents pour le travail du sol, ou la préhension de matériaux en vue de leur déplacement; .dans son cycle d'opération en vue d'un travail de reprise, déplacement et déversement, le godet est pivoté dans un plan vertical. . Dans la manoeuvre de pivotement, l'inclinaison dans un plan vertical coaxial à l'engin est manoeuvré par un jeu de deux bras accouplé et d'un ou deux vérins; les extrémités des bras et vérins viennent en prise sur la face arrière du godet. Quelle que soit l'inclinaison du godet racleur ou preneur, ce godet reste constamment en position horizontale, plus exactement le plan général du godet (racleur ou preneur suivant les cas) étant porté à l'extrémité de bras venus du chassis est coplanaire au plan général de l'engin, lui-même dépendant de la configuration du sol sur lequel il repose. Une position horizontale du godet est favorable lorsque la matière à travailler ou à déplacer se présente elle-même soit en vrac, ou lorsque le bord d'attaque du godet (garni de dents) présente son front d'attaque parallèlement et en appui régulier sur la face de la matière à travailler. . En cas de travail d'un sol irrégulier ou en dévers ou de reprise au tas reposant sur un sol lui-même en pente, le godet risque de se présenter angulairement par rapport au dit sol et le travail de raclage, ou d'attaque du sol ou encore de reprise au tas sera défectueux et rendu plus difficile. Il existe donc un besoin pour un moyen apte à permettre une mise du godet de travail en position différant éventuellement de l'horizontale, afin que son bord d'attaque et ses dents de raclage ou de reprise puissent être volontairement ajustés de façon à venir attaquer uniformément sur toute sa largeur le front de la matière à travailler et y appliquer en tous points une poussée régulière; ceci en vue d'un travail efficace et pour éviter qu'un coté du godet soir plus sollicité que l'autre, avec des risques éventuels de fatigue asymétrique du matériel. Le même problème se pose dans des conditions très voisines pour la manoeuvre de chariots paletiseurs, au cours de laquelle l'operateur doit inserer les fourches de préhension sous le plateau; or ce dernier, notamment dans le cas d'empilements supersposés ou dans des zones de stockage insuffisamment nivelées, peut se présenter dans une position différente de l'horizontale, ; il en est de même d'ailleurs des fourches, suivant l'état du sol à l'endroit du point fixe du chariot. Dans de telles conditions la reprise de palettes devient délicate, IO dangereuse ou même impossible. L'invention répond à ce besoin et à cet effet elle vise un dispositif d'accouplement d'un outil de travail mécanique, à des moyens de transmission d'un mouvement de travail, ces moyens de transmission étant aptes à venir en prise sur une face arrière du dit outil de travail, le dispositif ayant pour objet de permettre d'ajuster le positionnement angulaire du dit outil dans son plan, et il est caractérisé en ce qu'il est constitué de deux platines jumelles appareillées l'une à l'autre étant reliées par un axe central, une première platine comporte sur sa face externe des moyens propres à permettre sa solidarisation amovible sur les dits moyens de transmission et la seconde platine porte sur sa face externe, orientée à l'opposé de la face externe de la première platine, des moyens de solidarisation amovible sur le dit outil de travail, et le dispositif d'accouplement comporte un organe moteur interposé entre la première et la seconde platine et propre à assurer la rotation d'une platine par rapport à l'autre selon leur axe central commun. L'invention permet ainsi, lorsque le dit front d'attaque de l'outil, ne se présente pas parallèlement à la matière à travailler, de faire varier angulairement positionnement angulaire de l'outil et donc le front d'attaque de façon à le positionner face à cette matiére en vue d'un rendement optimal du travail. De préférence les moyens de solidarisation disposés sur la face externe de la première platine sont identiques aux moyens de solidarisation disposés sur la face arrière de l'outil de travail et les moyens de solidarisation disposés sur la face externe de la seconde platine sont identiques aux moyens de solidaration disposés à l'extrémité des moyens de transmission 3 2861108 Notamment l'organe moteur assurant la rotation d'une platine l'une par rapport à l'autre est constitué d'un vérin hydraulique dont le corps est monté articulé à pivotement angulaire sur la face arrière de la première platine et l'extrémité de la tige du piston étant articulée et en prise sur une pièce d'appui venue de la couronne de la seconde platine. L'invention concerne encore une application particulière dans laquelle le dispositif d'accouplement constitue un ensemble homogène auxiliaire et accessoire, apte à être intercalé entre un outil de travail et des moyens de transmission du mouvement de l'outil, après démontage de l'accouplement direct de l'outil et de sa transmission, la face externe de la première platine, formant la face arrière du dit ensemble étant connectée à l'extrémité des dits moyens de. transmission et la face externe de la seconde platine, formant la face avant de l'ensemble, étant connectée à l'outil de travail Plus spécialement et selon une application particulière l'outil de travail est constitué d'un godet commandé mécaniquement depuis l'habitacle d'un engin, tel que chargeuse-pelleteuse, et la face arrière du dit godet est manoeuvrée dans son pivotement de relèvement ou abaissement du fond du godet par un jeu de deux bras porteurs relevables et d'au moins un et de préférence deux vérins, les extrémités des bras et des vérins venant, directement ou par des organes de liaison tels que levier et/ou bielles, en prise sur la face arrière du godet, et chaque extrémité se terminant à cet effet par un oeilleton tourillonné entre les plaques d'appui jumelles, formant oreilles, venues orthogonalement de la paroi du arrière du godet, et le dispositif est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un ensemble intercalaire formé de deux platines jumelées et rotatives l'une par rapport à l'autre, la face externe de la première platine comporte des plaques d'appui jumelles identiques en forme, disposition et écartement aux plaques d'appui, venues de la face arrière du godet, permettant ainsi la solidarisation articulée des extrémités des bras ou vérins sur cette face de la dite platine, tandis que la face externe de la seconde platine comporte des oeilletons disposés de façon à venir s'engager à leur tour dans les plaques d'appui formant oreilles disposées sur la face arrière du godet. Ainsi il est possible, à partir d'une pelleteuse ou chargeuse pelleteuse standard, à godet avant inclinable dans un plan coaxial à l'engin, d'interposer, entre le godet et ses bras de manoeuvre, après démontage approprié, une pièce intercalaire constituée de l'ensemble de l'invention qui vient en prise par une face sur les dits bras et par son autre face opposée sur le godet; cette pièce ou ensemble intercalaire elle-même partagée entre ses deux platines solidaires tout en étant rotatives l'une par rapport à l'autre, apporte alors au godet une fonction nouvelle de possibilité de pivotement dans un plan transversal. Et ce pivotement, transversal par rapport à l'axe de l'engin permet donc d'ajuster le plan général du godet de façon à assurer son parallélisme (quel que soit le positionnement de l'engin, chassais et tourelle) par rapport à la surface à attaquer. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée en relation avec les dessins annexés et qui se rapporte à un exemple particulier de réalisation présenté à titre illustratif et sans caractère limitatif. Dans les dessins annexés, les figures la, lb et le et 1d représentent à titre d'illustration de l'art antérieur des vues schématique en coupe d'un godet avant d'une pelleteuse dans quatre positions selon son mouvement de pivotement actuellement prévu sur les appareils et engins connus La figure 2 représente une vue en coupe verticale d'un dispositif de l'invention, selon l'axe longitudinal de l'engin inséré entre godet et ses bas de manoeuvre La figure 3 représente une vue en perspective schématisée et éclatée montrant le dispositif intercalaire de l'invention monté par sa face arrière sur les bras porteurs, le godet étant en position d'attente. La figure 4 représente une vue en perpective du dispositif intercalaire de l'invention vu par sa face avant propre à venir se monter sur l'arrière du godet. Selon les figures la, 1 b, l c et 1d on voit le principe de la manoeuvre de pivotement dans un plan vertical d'un godet de chargeuse-pelleteuse disposé à l'avant de l'engin pour le travail du sol ou le déplacement de matiére. Ce godet 1 (figure 2 et 3) est porté par un équipage de deux bras latéraux et longitudinaux 2a et lb aboutissant à la face arrière du godet en sa partie basse et la face arrière du godet 1' est portée en partie haute par un jeu de deux vérins 3a et 3b; on comprend que la manoeuvre des vérins 3 permet de faire varier la position du godet dans un plan vertical, correspondant au plan de la figure. Comme exposé plus haut cette disposition selon la technique connue ne permet pas d'incliner le godet vers la droite ou vers la gauche pour épouser au plus prés la configuration du terrain, ce qui ne permet pas, lorsqu'un sol ou une surface à travailler ne se présente pas parallèlement au positionnement de l'engin et du godet, un travail de l'outil dans les meilleures conditions d'efficacité. Selon l'invention on prévoit d'intercaler entre la face arrière du godet l'et l'extrémité des bras supports 2 et des vérins de manoeuvre 3 un ensemble mécanique assurant la tenue et la manoeuvre du godet dans son plan vertical longitudinal par rapport à l'engin mais en même temps autorisant un pivotement dans un plan transversal pour incliner le godet sur un coté approprié en adaptant l'attaque du front denté 1" à la disposition ou à la configuration dans l'espace de la matière à travailler. Le dispositif de l'invention comporte à cet effet une première platine 4a et une seconde platine 4b, jumelées et reliées entre elles en leur centre par un axe 5, permettant la rotation dans son plan d'une platine par rapport à la platine soeur sous l'action d'un moteur approprié ; ici cette motorisation d'une platine par rapport à l'autre est obtenue par un simple vérin hydraulique double effet 6, relié à la source de pression hydraulique de l'engin et commandé depuis le poste de la cabine. Ce vérin 6 est porté par une platine, par exemple la platine 4a sur laquelle il est monté articulé en 6a, pour permettre un débattement du corps du vérin 6 selon son axe de manoeuvre. La tige du piston 6b est tourillonnée à son extrémité sur une barrette 7 venue du bord de la platine soeur 4b, de sorte que la manoeuvre du vérin 6 provoque la rotation de la platine mue 4b. Cet ensemble mécanique est intercalé entre l'extrémité des vérins de manoeuvre du godet Respectivement les bras 2a et 2b et les vérins hauts 3a et 3b. et le front arriérel' du godet. A cet effet la première platine 4a ou platine arrière par rapport à l'ensemble, comporte sur sa face externe des organes de solidarisation identiques en forme, dimensions, ecartement à ceux portés par la face arriére 1' du godet. En l'espèce les extrémités des bras supports 2a et 2b et des tiges de manoeuvre des vérins 3a 3b etc.... portent des oeilletons 8 qui dans l'art connu viennent s'engager entre les bandes en formes d'oreille 9 jumelées par paires et soudées au droit de la face arrière 1' du godet; ces bandes jumelées reçoivent l'oeilleton terminal 8 du bras correspondant ou de la tige de manoeuvre du vérin correspondant au niveau d'un perçage approprié 9' pour insertion d'un axe de fixation. Ce même dispositif récepteur des bras support et des tiges de manoeuvre des vérins se retrouve à l'identique sur la face arrière de la platine 4a, comme vu clairement sur la figure 3 et il est constitué des bandes 9a jumelées et pourvues d'une perçage analogue au perçage 9' , de sorte que la face externe de la platine 4a peut recevoir en position solidaire et amovible les extrémités des bras support et des vérins de manoeuvre immobilisés par les oeilletons boulonnés sur les perçages des bandes réceptrices 9a. ( figure 3) Symétriquement la face externe de la seconde platine jumelle 4b comporte (voir figure 4) des organes propres à venir en prise sur les organes de fixation disposés sur la face arrière du godet, en l'espèce on a prévu sur cette face externe de la platine 4b des oeilletons 8' débordant vers extérieur de la face porteuse, identiques aux oeilletons 8 disposés à l'extrémité des bras 2a, 2b et tiges des vérins 3a, 3b, . Ces oeilletons 8' sont donc positionnés de façon à venir s'inserer entre les bandes en forme d'oreille 9 venues de la face arrière du godet, au niveau des perçages 9' propre à recevoir un axe ou boulon. Ainsi le dispositif intercalaire et accessoire de l'invention vient correctement en prise d'un coté sur les bras porteurs venus de l'engin, et les extrémités des vérins de manoeuvre de pivotement vertical longitudinal et de l'autre sur le fond arrière du godet. La disposition de oeilletons (organes mâles) à l'extrémité des bras ou vérins et venant s'insérer entre les oreilles réceptrices (organes femelles) sur la face arrière du godet n'est pas caractéristiques et les organes mâles pourraient être disposés sur le godet et coopérer avec des organes complémentaires femelles disposés sur les extrémités des bras et vérins. Le choix de tel ou tel mode d'attache n'est pas davantage critique et on peut prévoir notamment des systèmes d'attache automatique, l'important restant qu'une face externe d'une platine vienne en position de solidarisation sur les extrémités des bras et vérins, tandis que la face externe de la platine soeur vient en position de solidarisation sur la face arrière du godet. Les vérins de manoeuvre 3a et 3b peuvent facultativement être en position distante par rapport a la face arrière du godet à laquelle ils peuvent être raccordés par un jeu de levier et/ou biellettes. La mise en place du dispositif est particulièrement aisée puisqu'elle ne nécessite que la dépose de quatre axes ou boulons pour désolidariser le godet dans un premier temps et la remise en place de ces quatre axes après insertion du dispositif sur les bras porteurs et de quatre axes ou boulons pour remonter le godet sur son nouveau support. Ainsi l'utilisateur disposant d'un engin du type concerné, notamment pelle mécanique ou chargeuse pelleteuse peut, en cas de besoin obtenir en insérant le dispositif de l'invention entre les bras porteurs et le godet une manoeuvrabilité du godet dans un plan transversal donc a inclinaison vers la droite ou vers la gauche selon les besoins. Cette mise en place permet une adaptation du bord d'attaque frontal du godet à la configuration du sol ou de la matière à travailler. Des étriers de sécurité 10 disposés en cavalier sur les tranches des deux platines jumelées peuvent assurer une sécurité en cas accidentel de rupture de l'axe 5. Des moyens limitant les forces de friction peuvent être prévus sur l'interface entre les deux platines tels que dispositifs de lubrification, couronnes d'appui en bronze ou éventuellement roulements On peut également prévoir un ou plusieurs dispositifs de solidarisation des deux platines entre elles pour assurer leur verrouillage notamment en obtenant la mise en position inactive et la neutralisation du système lorsque la configuration du terrain et du travail ne nécessite pas la manoeuvre d'adaptation permise par l'ensemble intercalaire d'accouplement; cette neutralisation apporte dans ce cas une sécurité complémentaire. Le dispositif de l'invention décrit en relation avec son application à une pelle mécanique ou chargeuse pelleteuse n'est pas limité à ce cas particulier et peut être mis en oeuvre en liaison avec tout type d'engin de levage, transport ou travail de matière, notamment chargeuse pelleteuse ou encore plus spécialement chariot élévateur à fourches ou autres pour la manutention de palettes. L'invention concerne également le procédé de mise en oeuvre du dispositif spécifié, caractérisé en ce que l'on désaccouple l'outil de travail de ses bras de manoeuvre, on insère un dispositif de reaccouplement formé de deux platines jumelées et rotatives l'une par rapport à l'autre et l'on fixe une platine sur les bras de manoeuvre d'un coté et la platine jumelle sur les organes de solidarisation venue de l'outil de travail de l'autre coté. On comprend que la variation angulaire du front d'attaque de l'outil pour l'adapter à la situation et à la disposition dans l'espace de la matière à travailler permet une optimisation de chaque phase de travail, l'outil produisant dans chaque phase son rendement maximum, en évitant des phases à faible rendement liées à un positionnement mal adapté de l'outil, tel qu'une partie seulement attaque la matière; dans le cas décrit plus haut d'une pelleteuse ou tractopelle travaillant un terrain en dévers, le positionnement de l'outil ajusté angulairement de façon à épouser la pente du sol, permet de réduire considérablement le temps de travail. La description qui précède n'a pas de caractère limitatif et l'invention pourra recevoir 10 diverses adaptations et modification sans sortir des limites de la protection revendiquée. 9 REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'accouplement entre un outil de travail mécanique et des moyens de transmission d'un mouvement de travail, ces derniers étant aptes à venir en prise sur une face arrière du dit outil de travail, le dispositif ayant pour objet de permettre d'ajuster le positionnement angulaire du dit outil, et il est caractérisé en ce qu'il est constitué de deux platines jumelles (4a, 4b) appareillées et rotatives l'une par rapport à l'autre étant reliées par un axe central (5) une première platine (4a) comporte sur sa face externe des moyens propres à permettre sa solidarisation amovible sur les dits moyens de transmission (2a 2b et 3a, 3b) et la seconde platine (4b) porte sur sa face externe, orientée à l'opposé de la face externe de la première platine, des moyens (8) de solidarisation amovible sur le dit outil de travail, et le dispositif d'accouplement comporte un organe moteur (5) interposé entre la première et la seconde platine et propre à assurer la rotation d'une platine par rapport à l'autre selon leur axe central commun. 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de solidarisation (9') disposés sur la face externe de la première platine (4a) sont identiques aux moyens de solidarisation (9) disposés sur la face arrière (1') de l'outil de travail et les moyens de solidarisation (8') disposés sur la face externe de la seconde platine (4b) sont identiques aux moyens de solidarisation (8) disposés à l'extrémité des moyens de transmission (2a, 2b et 3a, 3b) 3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe moteur (6) assurant la rotation d'une platine l'une par rapport à l'autre est constitué d'un vérin hydraulique double effet dont le corps (6) est monté articulé à pivotement angulaire (6a) sur la face arrière d'une platine, notamment de la première platine (4a) et l'extrémité de la tige du piston étant articulée et en prise sur une pièce d'appui (7) venue de la couronne de la seconde platine (4b). 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3 et dans lequel l'outil de travail est constitué d'un godet (1) manoeuvré mécaniquement depuis le châssis d'un engin de chantier, telle que chargeuse-pelleteuse, et la face arrière (1') du dit godet est manoeuvrée dans son pivotement de relèvement ou abaissement du fond du godet par un jeu de bras porteurs relevables (2a,2b) et d'au mois un vérin hydraulique (3a et 3b), les extrémités des bras et des tiges des vérins venant, directement ou par l'intermédiaire d'organes de renvoi tel que levier et/ou biellettes, en prise sur la face arrière du godet et à cet effet se terminent par un oeilleton (8) tourillonné entre les plaques d'appui jumelles, formant oreilles (9), venues orthogonalement de la paroi du fond arrière (1') du godet, et le dispositif est caractérisé en ce qu'il est constitué d'un ensemble intercalaire formé de deux platines jumelées et rotatives l'une par rapport à l'autre, la face externe de la première platine (4a) comporte des plaques d'appui (9') jumelles identiques en forme, disposition et écartement aux plaques d'appui (9) venues du fond arrière du godet, permettant ainsi la solidarisation articulée des extrémités des bras (2a,2b) et des tiges des vérins (3a, 3b) sur cette face de la dite platine (4a) , tandis que la face externe de la seconde platine (4b) comporte des oeilletons (8') disposés de façon à venir s'engager à leur tour dans les plaques d'appui formant oreilles (9) disposées sur La face arrière (1') du godet. 5- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 et caractérisé en ce que platines sont formées de disques sensiblement circulaires 6 - Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on désaccouple l'outil de travail (1) de ses bras et vérins de manoeuvre (2a, 2b et 3a, 3b) , on insère un dispositif intercalaire formé de deux platines 4a et 4b jumelées et rotatives l'une par rapport à l'autre et l'on fixe une platine (4a) sur les bras et verins de manoeuvre (2a, 2b et 3a, 3b) d'un coté, et la platine jumelle (4b) sur les organes de solidarisation (9) venus de l'outil de travail de l'autre coté.