Brevet FR2939159A1 — publié le 20100604

i L'invention concerne un dispositif de couplage et découplage d'un équipement ou d'un outil à une flèche de machine de génie civil et/ou de manutention. Le document EP 0 273 828-B1 décrit un dispositif d'attache rapide pour équipement d'engin de génie civil et de manutention, et notamment pour des équipements de pelle hydraulique, de chargeur ou autre utilisé en travaux publics, forestage ou manutention. Ce dispositif présente, cependant, l'inconvénient selon lequel le verrou hydraulique destiné à assurer le maintien de la liaison entre l'outil et la flèche de la machine est susceptible de céder dans le cas d'une défaillance hydraulique. io Le document EP 0.594.486-B1 décrit un dispositif d'attache rapide pour équipement d'engin de génie civil et de manutention évitant l'utilisation d'un circuit hydraulique de puissance pour le verrouillage. Ce dispositif donne satisfaction et permet d'obtenir un verrouillage automatique et un rattrapage de jeu automatique. 15 Ces dispositifs d'attache rapide de type connu comportent une interface destinée à demeurer solidaire de la machine de génie civil ou de manutention, et une interface destinée à rester solidaire de l'outil. Ces dispositions présentent l'inconvénient de nécessiter une paire d'interfaces spécifiques et de prévoir un parc d'équipements ou d'outils portant des interfaces 20 compatibles avec l'interface solidaire de la machine de génie civil ou de travaux publics. Pour remédier à cet inconvénient, des coupleurs ont été prévus pour être montés à l'extrémité de flèche de machine de travaux publics ou de génie civil. Ces coupleurs comportent des liaisons à la flèche de la machine de génie civil ou de travaux publics, 25 et une interface ajustable permettant de saisir les axes d'un outil ou d'un équipement. Généralement, la saisie des axes d'un outil ou d'un équipement s'effectue par deux crochets qui s'écartent l'un de l'autre en effectuant une saisie par l'espace intérieur aux axes de l'outil ou de l'équipement. Cette solution permet d'obtenir un montage facile, rapide et sûr pour les changements d'outils, en évitant de fixer à demeure sur l'outil ou sur l'équipement une interface spécifique à un fournisseur particulier. Un premier but de l'invention est de fournir un nouveau dispositif de couplage permettant un changement d'équipement ou d'outil sans être lié à un fournisseur particulier. Un deuxième but de l'invention est de fournir une sécurité de maintien de l'outil ou de l'équipement sur la flèche de la machine en cours de travail. Un troisième but de l'invention est de permettre le dégagement et l'enlèvement d'un outil ou d'un équipement même en cas de panne hydraulique de la machine de génie io civil ou de manutention à laquelle l'outil est destiné. L'invention a pour objet un dispositif de couplage et découplage d'un équipement ou d'un outil à une flèche de machine de génie civil et/ou de manutention, comportant un corps portant un ensemble actionneur pour déplacer un premier crochet, de préférence mobile, en le rapprochant ou en l'éloignant d'un deuxième crochet, de 15 préférence fixe, pour prendre ou relâcher l'outil, caractérisé par le fait que l'ensemble actionneur comporte un mécanisme de déplacement à double commande, de manière à utiliser une commande en cas de défaillance de l'autre commande. Selon d'autres caractéristiques alternatives de l'invention : ù la première commande de l'ensemble actionneur est une commande mécanique à 20 entraînement manuel du mécanisme de déplacement et la deuxième commande de l'ensemble actionneur est une commande motorisée du mécanisme de déplacement ; ù la deuxième commande de l'ensemble actionneur peut être une commande à moteur électrique, ou peut être une commande à moteur entraîné par un 25 fluide, de préférence un moteur hydraulique ; ù le mécanisme de déplacement est, de préférence, un mécanisme de translation actionné par vissage ; ù le mécanisme de déplacement comporte avantageusement une vis centrale apte à être entraînée à une extrémité par un moteur et à l'autre extrémité par une conformation destinée à coopérer avec un outil du genre clé ou équivalent ; û la vis centrale porte un écrou solidaire du premier crochet, de préférence mobile, de manière à le déplacer en le rapprochant ou en l'éloignant du deuxième crochet, de préférence fixe, lors de la rotation de la vis ; ûla première commande mécanique à entraînement manuel est disposée, de préférence, du côté du premier crochet de préférence mobile ; û la deuxième commande motorisée du mécanisme de déplacement est, de préférence, disposée du côté du deuxième crochet de préférence fixe ; û la deuxième commande motorisée du mécanisme de déplacement peut être io avantageusement protégée au moins partiellement par un carter ou une tôle de protection solidaire du corps. 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 élévation latérale avec coupe 15 selon la ligne I-I de la figure 2 d'un dispositif selon l'invention. La figure 2 représente schématiquement une vue de face avec coupe selon la ligne II-II de la figure 1 d'un dispositif selon l'invention. La figure 3 représente schématiquement un outil ou équipement de génie civil avec un dispositif selon l'invention en position d'accostage des axes de maintien d'un outil ou 20 équipement de génie civil. La figure 4 représente schématiquement un outil ou équipement de génie civil avec un dispositif selon l'invention en position de préhension et de maintien sur une flèche de machine de génie civil ou de travaux publics non représentée. En référence aux figures 1 à 4, les éléments identiques ou fonctionnellement 25 équivalents sont repérés par des chiffres de référence identiques. Sur la figure 1, un dispositif de couplage et de découplage selon l'invention comporte un corps 1 constitué d'une partie centrale d'embase et de deux oreilles latérales la percées de plusieurs passages lb, 1c, pour des axes non représentés de montage sur une flèche de machine de génie civil ou de travaux publics non représentée. Sur la partie centrale d'embase sont également fixés deux flasques épais le. Chaque extrémité 1f de flasque épais le est conformée en crochet fixe. Le dispositif comporte également un ensemble actionneur 2 monté solidaire de l'embase du corps 1. Cet ensemble actionneur 2 est destiné à actionner un mécanisme 3 de déplacement à double commande. La première commande du mécanisme 3 de déplacement est de préférence une io commande mécanique 4 à entraînement manuel, tandis que la deuxième commande du mécanisme 3 de déplacement est de préférence une commande 5 motorisée. La première commande mécanique 4 à entraînement manuel est de préférence une commande apte à être actionnée par un outil ou une clé ou un moyen équivalent. A cet effet, la commande 4 comporte une conformation terminale 4a apte à être 15 entraînée par un outil du genre clé ou ou un moyen équivalent, par exemple une manivelle. La deuxième commande 5 motorisée peut être une commande à moteur électrique, mais est de préférence une commande comportant un moteur entraîné par un fluide, de préférence un moteur hydraulique. 20 Le mécanisme 3 de déplacement est de préférence un mécanisme de translation actionné par vissage, constitué avantageusement par une vis centrale 3 coopérant avec un écrou 6 présentant une extrémité en forme de crochet mobile 6a. La vis 3 est montée dans des paliers appropriés, ou dans des roulements 3a, 3b. Ainsi, la vis 3 est apte à être entraînée en rotation dans un sens ou dans l'autre, soit 25 par la commande manuelle 4 et sa conformation 4a, soit par la commande motorisée 5, constituée de préférence par un moteur hydraulique alimenté par deux conduites hydrauliques 5a, 5b. Lorsque la vis 3 est entraînée dans un premier sens de rotation, correspondant à l'écartement du crochet mobile 6a par rapport aux crochets fixes 1f, les crochets fixes 1f et mobile 6a peuvent s'écarter l'un de l'autre jusqu'à une course maximale correspondant à la préhension d'un outil ou d'un équipement non représenté. Lorsque le sens du fluide hydraulique passant par les conduites hydrauliques 5a, 5b est inversé, les crochets fixes 1f et mobile 6a se rapprochent l'un de l'autre jusqu'à la position la plus rapprochée représentée à la figure 1. Ainsi, grâce à l'invention, le rapprochement ou l'éloignement des crochets fixes 1f et mobile 6a peut être obtenu de manière simple et ergonomique soit par actionnement io du moteur hydraulique 5, soit par utilisation de la commande manuelle 4, dans les deux sens de rotation utilisables. Le mode préféré de réalisation de l'invention présente plusieurs avantages. Du fait que le système par vissage de l'écrou 6 portant un crochet mobile 6a est un système irréversible, les efforts exercés par le travail de l'outil sur le crochet mobile 6a 15 ne provoquent pas le déplacement accidentel du crochet 6a, en évitant ainsi tout risque de dégagement indésirable de l'outil ou équipement de génie civil ou de manutention. Egalement, en cas de défaillance hydraulique, le dispositif reste dans son état sans aucune modification, de sorte que le couplage et le découplage est toujours assuré 20 selon la position choisie dans laquelle se trouve le dispositif. En cas de défaillance hydraulique, dans le cas où on souhaite changer de mode de préhension ou de découplage de l'outil, il est toujours possible d'agir sur le dispositif à l'aide de la commande manuelle 4, pour coupler, ou découpler l'outil de la flèche de la machine, à laquelle l'outil ou équipement est destiné. 25 Le fait de prévoir un moteur hydraulique opérant par vissage en lieu et place de vérins ou d'actionneurs hydrauliques linéaires ou rotatifs permet d'éviter le dégagement intempestif de l'outil ou équipement, en cas de rupture de flexible hydraulique, ou permet d'éviter l'emploi de clapets de sécurité et de prévention contre les ruptures de flexible hydraulique. Etant donné que les moteurs hydrauliques présentent généralement de légères fuites internes, le couple résistant pouvant être opposé par un moteur hydraulique à l'action de vissage exercée par une clé ou un outil sur l'extrémité 4a est faible, de sorte qu'il est toujours possible de coupler ou de découpler un équipement ou outil en agissant sur la rotation de la vis 3. Au contraire, dans le cas de vérins ou actionneurs hydrauliques de l'art antérieur, équipés de clapets de sécurité contre la rupture des flexibles, l'effort résistant engendré par le blocage du fluide hydraulique est trop important pour permettre un couplage et un découplage manuel sans intervention sur le circuit hydraulique ou sans io risque d'endommagement des joints d'étanchéité hydrauliques des actionneurs correspondants. Ainsi, grâce à l'invention une sécurité parfaite est apportée lors des opérations de couplage et de découplage d'un équipement ou d'un outil, ainsi que pendant le travail de cet équipement ou de cet outil. 15 En outre, le dispositif selon l'invention peut être adapté à une large gamme d'outils, du fait que la longueur de la vis 3 peut être choisie pour couvrir une grande amplitude de débattement, tandis que l'ouverture des crochets 1f et 6a peut être choisie selon une conicité d'ouverture permettant l'insertion d'une large gamme de diamètre d'axes d'outils ou d'équipements. 20 Sur la figure 2, deux axes 7 sont engagés dans les passages lb et 1c des deux oreilles la, pour fixer le dispositif selon l'invention à la flèche d'une machine de génie civil et/ou de manutention non représentée en détail. Des flexibles hydrauliques 5a, 5b sont reliés au circuit de puissance hydraulique de la machine de génie civil et/ou de manutention non représentée en détail. 25 Un carter 8 est prévu en partie supérieure pour protéger le moteur hydraulique 5 tandis qu'une tôle 9 de forte épaisseur est également prévue pour le carénage du moteur hydraulique 5, en assurant ainsi la protection du moteur hydraulique 5 en cours de travail. Le moteur hydraulique 5 est monté par l'intermédiaire de quatre vis 5c de 3o solidarisation au corps 1 du dispositif, de manière à positionner le moteur hydraulique entre les 2 crochets fixes 1f, en assurant ainsi une protection du moteur hydraulique 5 de chaque côté grâce aux tôles de forte épaisseur le dans lesquelles les crochets 1f sont découpés. La conformation 4a de commande manuelle 4 de la vis 3 est située de préférence du 5 côté opposé au moteur 5 par rapport à la vis 3. Sur la figure 3, un dispositif selon l'invention est représenté en position d'accostage par insertion dans l'espace compris entre deux axes 10a, 10b d'un outil ou équipement 11 de génie civil ou de manutention. Dans cette position, les crochets fixes 1f et mobile 6a sont rapprochés l'un de l'autre io d'une distance inférieure à l'écartement des axes 10a, 10b. On actionne ensuite le moteur hydraulique 5 dans un sens correspondant à l'éloignement des crochets fixes 1f et mobile 6a pour aboutir finalement à la position de la figure 4. Sur la figure 4, les deux crochets coniques 1f et 6a sont engagés par leurs bords 15 tangents sur les axes 10a, 10b qu'ils maintiennent fermement. On peut prévoir sur ledit circuit hydraulique d'alimentation du moteur hydraulique 5 une soupape de tarage permettant de limiter l'effort exercé sur les axes 10a, 10b par les crochets de maintien 1f et 6a. Lorsque l'effort d'écartement imposé par le vissage de la vis 3 dans l'écrou 6 devient 20 trop important ou dépasse une limite prédéterminée, la soupape de tarage du moteur hydraulique 5 s'ouvre et le moteur hydraulique 5 s'arrête et s'immobilise. Du fait que le système vis/écrou a été choisi pour obtenir l'irréversibilité de l'écrou 6 par rapport à la vis 3, l'arrêt du moteur hydraulique 5 conduit simplement au maintien de la position et ne permet aucun desserrage ou aucun découplage de l'outil 11. 25 Dans le cas où un flexible hydraulique vient à se rompre, ou dans le cas où la soupape de tarage reste bloquée en position ouverte, il est possible de débloquer la vis 3 et l'écrou 6 par action sur la conformation 4a au moyen d'une clé ou d'un moyen équivalent. Ainsi, grâce au mécanisme de déplacement à double commande selon l'invention, il est toujours possible d'utiliser une commande en cas de défaillance de l'autre commande. En cas de défaillance hydraulique, la commande manuelle 4 peut être utilisée, et ceci en toute sécurité. Le seul emplacement où le moteur hydraulique 5 n'est pas protégé correspond au sens d'insertion du moteur hydraulique 5 pour son montage à l'aide des vis 5c. Cependant, en cas de travaux particulièrement difficiles ou dangereux, selon une variante non représentée de l'invention, on peut prévoir un capot additionnel pour protéger l'extrémité distale du moteur hydraulique 5. io L'invention décrite en référence à un mode de réalisation préféré de saisie par l'intérieur des axes ne lui est nullement limitée, mais couvre au contraire toute modification de forme et toute variante de réalisation définies dans le cadre des revendications annexées. Dans ce mode de réalisation préféré décrit de saisie par l'intérieur des axes, le 15 rapprochement des crochets sert à relâcher l'outil ou l'équipement, tandis que l'éloignement des crochets sert à prendre l'outil ou l'équipement. L'invention couvre cependant également la solution de saisie par l'extérieur des axes, moins répandue que le mode de réalisation décrit, à cause de son encombrement plus important. 20 Dans cette solution de saisie par l'extérieur des axes, le rapprochement des crochets sert à prendre l'outil ou l'équipement, tandis que l'éloignement des crochets sert à relâcher l'outil ou l'équipement. REVENDICATIONS1. Dispositif de couplage et découplage d'un équipement ou d'un outil à une flèche de machine de génie civil et/ou de manutention, comportant un corps (1) portant un ensemble (2) actionneur pour déplacer un premier crochet (6a), de préférence mobile, en le rapprochant ou en l'éloignant d'un deuxième crochet (1f), de préférence fixe, pour prendre ou relâcher l'outil ou l'équipement, caractérisé par le fait que l'ensemble actionneur (2) comporte un mécanisme (3) de déplacement à double commande, de manière à utiliser une commande (4 ou 5) en cas de défaillance de l'autre commande (5 ou 4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la première commande (4) de l'ensemble actionneur (2) est une commande (4) mécanique à entraînement manuel du mécanisme (3) de déplacement et par le fait que la deuxième commande (5) de l'ensemble actionneur (2) est une commande (5) motorisée du mécanisme (3) de déplacement. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la deuxième commande (5) de l'ensemble actionneur (2) est une commande à moteur électrique. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la deuxième commande (5) de l'ensemble actionneur (2) est une commande (5) à moteur entraîné 20 par un fluide, de préférence un moteur hydraulique. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mécanisme (3) de déplacement est un mécanisme (3) de translation actionné par vissage. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le mécanisme (3) de déplacement comporte une vis centrale (3) apte à être entraînée à une extrémité par 25 un moteur (5) et à l'autre extrémité par une conformation (4a) destinée à coopérer avec un outil du genre clé ou équivalent. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la vis centrale (3) porte un écrou (6) solidaire du premier crochet (6a), de préférence mobile, de manière à le déplacer en le rapprochant ou en l'éloignant du deuxième crochet (1f), de préférence 9fixe, lors de la rotation de la vis (3). 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la première commande (4) mécanique à entraînement manuel est disposée du côté du premier crochet (6a) de préférence mobile. 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la deuxième commande (5) motorisée du mécanisme (3) de déplacement est disposée du côté du deuxième crochet (1f) de préférence fixe. 10. Dispositif selon la revendication 2 et la revendication 9, caractérisé par le fait que la deuxième commande (5) motorisée du mécanisme (3) de déplacement est protégée io au moins partiellement par un carter (8) ou une tôle (9) de protection solidaire du corps (1). io