Brevet FR3069556A1 — publié le 20190201

i. MINI-ENGIN DE CHANTIER MODULABLE. L'invention se rapporte à un mini engin de chantier par exemple du type pelleteuse . Pour creuser le sol, il existe des engins de chantier type pelleteuses construits 5 pour des grands chantiers du génie civil ou du bâtiment. Ces engins sont de grandes tailles et le cout de ces engins est important. Sur des petits chantiers de construction, il existe un besoin mais l'achat de ce type d'engin est disproportionné. Les petites structures du bâtiment ont souvent des chantiers de rénovation et io doivent intervenir dans des habitations ou dans le jardin d'une habitation qui n'est accessible qu'en traversant la maison. Il est donc impossible d'utiliser ces gros engins. Il existe des mini engins de chantier dont la largeur permet de franchir les portes des maisons et donc de se rendre dans le jardin où des travaux de terrassement 15 sont prévus ce qui évite de creuser à la pioche et à la pelle. Ces engins de chantier comprennent un châssis monté sur chenilles, un bras de pelle, un siège, un support avec des distributeurs de commande pour utiliser l'hydraulique d'un circuit alimenté par une pompe actionnée par un moteur thermique. zo Ces mini engins sont plus ou moins sophistiqués pour répondre au besoin de nombreux utilisateurs. Il est proposé à la vente une gamine d'engin du plus simple au plus abouti jusqu'à un engin que l'on peut qualifier de professionnel. Cela forme une ou plusieurs gamines d'engins. 2 Pour créer une gamine, les constructeurs de ces engins achètent pour composants de leurs machines des éléments du commerce et construisent un châssis adapté aux composants sélectionnés. Ainsi les gamines comprennent différents châssis sur lesquels sont montés du matériel différent. Par exemple, un des éléments de différenciation des engins est la puissance des moteurs . Il existe des moteurs de puissances différentes mais la gamine peut être constituée de moteurs de marques différentes de sorte que le moteur associé à un mini engin ne peut pas être remplacé sans modification par un autre moteur plus puissant de marque différente. io Un exemple est le démarreur électrique . Certain moteur ne peuvent recevoir un démarreur électrique donc il ne peut être ajouté ultérieurement un démarreur électrique si on a fait le choix d'un moteur sans démarreur. Il faut alors remplacer le tout. Il en est de même avec beaucoup de composants. 15 Il existe des mini-engins utilisant un bras qui est articulé sur le châssis afin de déplacer le godet latéralement par pivotement du bras , le châssis étant fixe ou un bras monté sur une tourelle permettant une rotation sur 360° alors que dans le cas précédent la rotation est de l'ordre de 1100 . La conséquence d'utiliser ces différentes pièces acquises auprès de multiples 20 fournisseurs est que ces fabricants fabriquent un châssis en fonction des éléments qu'ils vont mettre dessus, donc un châssis qui n'accepte pas un autre bras que celui préconisé ou d'autres accessoires que ceux utilisés. Ils multiplient donc les références qu'ils doivent avoir en stock et doivent tenir compte des délais d' approvisionnement. 25 Ainsi le mini engin sera construit pour être équipé d'un outil d'une marque précise mais cet outil ne pourra peut-être pas remplacé par un outil d'une autre marque. Cette pratique commerciale est utilisée par de nombreux constructeurs. 3 Le modèle simple d'une pelleteuse à godet met en oeuvre un bras composé de tronçons articulés dans un plan vertical et cet ensemble de tronçons est articulé sur le châssis du mini engin autour d'un axe vertical par rapport au plan horizontal du châssis. L'amplitude de déplacement angulaire est de l'ordre de 110 °. 5 Lorsqu'on souhaite que le bras pivote à 360°, on utilise alors un bras fixe monté sur une tourelle qui, portée par le châssis, tourne à l'horizontal sur 360°. Cette tourelle porte un bras fixe, la rotation de la tourelle permettant le déplacement dans le plan horizontal. Le fabricant dispose alors d'un autre type de châssis. io Les fabricants de ces engins offrent une gamine de produit du plus simple au plus complet mais chaque engin a été construit indépendamment des autres. Ainsi, il est assez courant qu'après avoir acquis un premier engin, l'acquéreur souhaite en acquérir un autre mais généralement plus performant. Pour acquérir cette machine plus performante il est fréquent qu'il ne puisse pas remplacer ou 15 compléter sa machine par un ou plusieurs dispositifs en raison de la conception de l'engin. Il se voit contraint d'acquérir un engin neuf et à revendre l'ancien s'il n'a pas de travail pour un engin supplémentaire. La revente de ce matériel se fait avec beaucoup de perte. 20 Le revendeur peut éventuellement lui reprendre la machine mais pour un faible cout. Cette opération d'achat d'une nouvelle machine ne se fait pas si le besoin concerne un point technique non prioritaire. Par exemple, l'utilisateur va souvent renoncer à une nouvelle machine s'il estime que le moteur de son mini engin a 25 une puissance insuffisante ou s'il souhaite monter un démarreur électrique. 4 Parmi les acquéreurs de ces mini-engins, il existe également des bricoleurs qui ont souvent des budgets restreints et ils recherchent par tous moyens à acquérir une première machine simple pour tenir compte du budget avec la perspective d'améliorer leur engin progressivement à un cout réduit. 5 Lorsque l'on analyse les couts de ces engins, on constate que le cout de la main d'ceuvre utilisée pour assembler et construire ces engins est important en regard de celui des pièces détachées. Egalement dans le cout de la main d'ceuvre, il faut distinguer celle correspondant à la fixation des différents accessoires qui n'a pas besoin de spécialiste de celle utilisée pour procéder à l'assemblage par soudure qui doit faire appel à des spécialistes. L'invention vise donc à répondre aux besoins des utilisateurs. L'invention se rapporte à un mini-engin de chantier comportant un châssis portant un outil de travail et des accessoires tels qu'un support de siège et une console munie de distributeurs hydrauliques contrôlant les manoeuvres de l'engin et de l'outil de travail actionnées par un fluide provenant d'une pompe hydraulique entrainée par un moteur. Cet engin de chantier étant caractérisé en ce que le châssis est obtenu par pliage et soudage et il porte une platine associée au dit châssis selon un premier mode de montage où la platine est fixée immobile par rapport au châssis ou selon un second mode de montage où la même platine est montée rotative sur le dit châssis, cette platine étant mise en forme par pliage pour la rigidifier et également pour loger entre la platine et le châssis un ensemble de rotation en sorte que la dite platine forme une tourelle pouvant tourner sur 3600 , la dite platine présentant des moyens pour y fixer l'outil de travail ou une variante de cet outil de travail et les différents accessoires et variantes de ces accessoires, 5 ces variantes étant conçues pour se substituer aux accessoires déjà montés ou les compléter afin de rendre évolutif ce mini-engin. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente 5 FIG 1 un châssis vue en perspective du dessous FIG 2 montage d'une platine fixe sur le châssis FIG 3 montage du support de siège sur châssis FIG 4 montage moteur et pompe hydraulique FIG 5 montage pour bras fixe sur platine io FIG 6 montage pour bras avec rotation horizontale FIG 7 montage de la couronne d'orientation FIG 8 Le mini engin monté En se reportant au dessin on voit un mini-engin 1 de chantier. 15 Celui-ci est construit sur la base d'un châssis 2 sur lequel on a monté des organes 3 de roulement, ici, des chenilles guidées par des galets avec sur chaque chenille une roue d'entrainement de la chenille, cette roue d'entrainement encore appelé barbotin étant mue par un moteur 4 hydraulique. Ce châssis 2 obtenu par pliage et soudage se présente comme une caisse ouverte 20 retournée présentant une face 2A supérieure horizontale présentant une large lumière 2B en forme de disque. Le châssis est conformé à partir d'une tôle épaisse plate de métal découpé et plié pour former un rebord longitudinal plié, une paroi 2D avant et une paroi 2E 6 arrière. Des ailes 6 verticales soudées en extrémité arrière servent de support d'axe de rotation des chenilles et des moteurs entrainant les chenilles. Les bords longitudinaux de la tôle de métal initialement plat et découpé sont éventuellement rabattus et sur ces bords rabattus sont soudés deux plats 5, un de 5 chaque cotés qui est également soudé aux parois avant 2D et arrière 2E pour rigidifier le châssis. Des ailes verticales 6 soudées sont des supports pour l'axe de rotation des chenilles et des moteurs pour les chenilles. Un assemblage tenon mortaise contribue au positionnement des plats 5 avant soudure, les formes qui s'emboitent étant choisies de dimensions différentes à io gauche par rapport à la droite pour faciliter le montage et éviter les erreurs de montage. Le mini-engin comporte à l'avant une laine 7 pour pousser des matériaux qui lui sert de stabilisateur lorsqu'il manipule son bras. Cette laine est montée sur des bras pivotants autour d'un axe horizontal et s'appuie au sol lorsqu'on utilise l'outil 15 de travail. Le mini-engin évolutif de chantier comporte donc un châssis 2 portant un outil 10 de travail et des accessoires tels qu'un support 11 de siège et de platines munies de distributeurs hydrauliques contrôlant les manoeuvres de l'engin et de l'outil de travail actionné par un fluide provenant d'une pompe hydraulique entrainée par 20 un moteur 13. En fonction des modèles, les platines des distributeurs peuvent être de type latéral lorsque celles-ci, sont boulonnées, une à droite et une à gauche, sur le support de siège, ou elles peuvent être de type frontale, on parle alors d'une console. La console est une platine unique plus longue, puisque boulonné aux pieds de l'opérateur, et se situe donc à l'avant de l'opérateur. Avantageusement le châssis 2 est obtenu par pliage et soudage et il porte sur sa face supérieure une platine 14 associée au dit châssis selon un premier mode de montage (figure 2) où la platine est immobile par rapport au châssis ou selon un 7 second mode de montage (figure 7) où la même platine est montée rotative sur le dit châssis, cette platine étant mise en forme par pliage pour la rigidifier et également pour délimiter un espace entre la platine et le châssis pour loger un ensemble de rotation en sorte que la dite platine 14 forme une tourelle pouvant 5 tourner sur 3600, la dite platine présentant des moyens pour y fixer l'outil de travail ou une variante et les différents accessoires et leurs variantes, ces variantes étant conçues pour se substituer aux accessoires déjà montés ou pour les compléter afin de rendre évolutif le mini-engin . L'ensemble de rotation comprend une couronne dentée 16 dite couronne 10 d'orientation fixée sur la face supérieure du châssis 2 portant une bague de rotation sur laquelle s'appuie la platine 14.Une roue crantée entrainée en rotation par un moteur hydraulique solidaire de la platine 14 coopère avec la couronne dentée pour faire tourner la platine 14. Un joint tournant assure la distribution des fluides entre les moyens situés au-15 dessus du plan passant par la couronne dentée et ceux situés au-dessous. Il est monté coaxial à l'axe de rotation de la platine. Les moyens pour fixer des accessoires ou les variantes sont des trous percés dans l'épaisseur de l'acier dans lesquelles trous on y glisse la tige d'un boulon. Certains de ces trous servent pour immobiliser la platine sur le châssis mais ils ne 20 sont pas utilisés lorsque la platine est montée en tourelle. La platine 14 est mise en forme par pliage en formant sur le dessus une large nervure 15 avec des rebords longitudinaux 15A ce qui permet de délimiter entre la platine et le châssis un espace pour y loger un ensemble de rotation tel une couronne d'orientation et un joint tournant. Les rebords longitudinaux présentent 25 des trous pour immobiliser la platine sur le châssis, ces trous ne seront pas utilisés lors d'un montage en tourelle. Pour ce montage en tourelle, le joint tournant est soutenu par la platine 14 et ce joint tournant traverse une large découpe 2B apparaissant dans la paroi supérieure du châssis. La couronne d'orientation ou 8 couronne dentée se fixe centrée sur la large découpe sur la face supérieure du châssis 2. Cette platine 14 comprend une autre découpe pour y fixer un moteur hydraulique qui par une roue dentée va engrener avec la couronne d'orientation et ainsi faire tourner la platine. C'est le second mode d'assemblage. 5 Le platine ainsi montée devient une tourelle se déplaçant avec l'outil de travail sur 360°. Pour le premier mode d'assemblage, la platine 14 est directement fixée par des boulons sur le châssis 2 et donc cette platine est immobilisée. L'outil de travail est fixé sur la platine et plus précisément sur un profilé 30 longitudinal fixé pari() dessus la platine 14 renforçant la rigidité de la dite platine. Ce profilé 30 loge le vérin ou l'actuateur qui fait pivoter l'outil de travail dans le plan horizontal. Lorsqu'un client a acquis le mini-engin avec la platine fixée directement sur le châssis. Il peut faire évoluer sa machine en achetant un kit comprenant l'ensemble 15 de rotation et tous les accessoires pour transformer son mini engin en un engin plus performant avec tourelle. La platine et le châssis sont percés par avance pour fixer les différents moyens selon le premier ou second mode d'assemblage avec des boulons. Il n'y a pas de soudure à faire. Il lui suffit de démonter les boulons qui tiennent immobile la platine sur le châssis et monter le kit. 20 L'outil de travail tel une pelle est formée de plusieurs tronçons 20A articulés entre eux formant un bras 20 relié au châssis par une liaison 21. Les tronçons du dit bras sont reliés les uns aux autres par une articulation et des actuateurs hydrauliques agissent sur les différents tronçons et entre le bras et un point fixe pour déplacer verticalement ledit bras. 25 L'outil de travail en forme de bras comporte une pièce 21 de liaison destinée à être fixée sur la platine 14 ou le profilé 30, laquelle pièce de liaison est agencée 9 pour constituer une articulation 22 d'axe vertical ou une liaison rigide par verrouillage de l'articulation. Pour fixer le bras sur le mini engin on fait appel à une pièce 21 de liaison du type articulation comportant une interface avec le bras de l'outil de travail laquelle 5 interface est solidaire d'une chape 22A mécanique ayant un axe 23 de rotation orthogonal au plan de la platine qui s'associe au moins indirectement avec la platine, cette chape comportant en plus un moyen 24 en vue d'immobiliser en rotation la dite chape sur le support. Lorsque la pièce de liaison est montée pour avoir la fonction d'articulation, seul un axe 23 traverse la chape et un actuateur 10 prenant appui sur un point fixe entraine en rotation la chape et donc le bras. Pour immobiliser cette chape, ladite chape porte une série de lumière 25 répartie en arc de cercle avec pour centre du cercle l'axe d'articulation. En faisant coïncider une des lumières avec une lumière de la platine et en y engageant une tige 24 de verrouillage en rotation, on immobilise cette articulation. 15 Au moins le châssis 2, la platine 14, la liaison entre la platine 14 et le bras sont conçus pour construire un mini engin avec ou sans tourelle. De préférence, les divers composants servant à monter ce mini engin sont groupés par fonctionnalité pour former des kits par exemple kit châssis, kit siège, kit tourelle, kit motorisation . 20 La conception des accessoires privilégie les accessoires ou éléments d'accessoires obtenus par découpe et pliage au lieu de prévoir des éléments assemblés par soudage. Avantageusement, le mini engin est commercialisé assemblé ou bien il est commercialisé sous forme d'un kit à monter. 25 Les pièces constituants le mini engin sont scindées en deux sous-ensembles dont l'un regroupe les pièces à souder avant montage et ce groupe de pièces à souder est livré tel quel ou après soudure. 10 Il existe deux types de kit l'un contient toutes les pièces dont certaines doivent être soudées tandis l'autre REVENDICATIONS1. Mini-engin évolutif de chantier comportant un châssis portant un outil (10) de travail et des accessoires tels qu'un support (11) de siège, une console munie de distributeurs hydrauliques contrôlant les manoeuvres de l'engin et de l'outil de travail actionnées par un fluide provenant d'une pompe hydraulique entrainée par un moteur (13) cet engin de chantier étant caractérisé en ce que le châssis (2) est obtenu par pliage et soudage et il porte une platine (14) associée au dit châssis cette platine étant également mise en forme par pliage pour la rigidifier et également pour délimiter un espace entre la platine et le châssis, la dite platine (14) présentant des moyens pour y fixer l'outil de travail et des accessoires ainsi que des variantes de ces accessoires qui se substituent à des accessoires déjà montés pour former un engin évolutif. 2. Mini-engin évolutif de chantier selon la revendication 1 caractérisé en ce que la platine est fixée immobile par rapport au châssis. 3. Mini engin évolutif de chantiers selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'espace entre la platine et le châssis loge un ensemble de rotation en sorte que la dite platine forme une tourelle pouvant tourner sur 3600 . 4. Mini engin évolutif de chantier selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'ensemble de rotation comprend une couronne dentée (16) fixée sur la face supérieure du châssis (2), cette couronne portant une bague de rotation sur laquelle s'appuie la platine (14) et une roue crantée entrainée en rotation par un moteur hydraulique solidaire de la platine (14) coopère avec la couronne dentée pour faire tourner la platine (14). 5. Mini engin évolutif de chantier selon la revendication 4 caractérisée en ce qu'un joint tournant est monté coaxial à l'axe de rotation de la platine (14) 12 pour distribuer le fluide hydraulique entre les moyens situés au-dessus du plan passant par la couronne dentée et ceux situés au-dessous. 6. Mini engin évolutif de chantier selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'outil de travail précité qui est en forme de bras comporte une pièce 5 (21) de liaison destinée à être fixée sur la platine (14), laquelle pièce de liaison est agencée pour constituer une articulation ( 22) d'axe vertical ou une liaison rigide par verrouillage de l'articulation. 7. Mini engin évolutif de chantier selon la revendication 6 caractérisé en ce que la pièce (21) de liaison du type articulation comporte une interface 10 avec le bras de l'outil de travail laquelle interface est solidaire d'une chape (22) mécanique ayant un axe (23) de rotation orthogonal au plan de la platine qui s'associe au moins indirectement avec la platine, cette chape comportant en plus un moyen (24) en vue d'immobiliser en rotation la dite chape sur le support. 15 8. Mini engin évolutif de chantier selon la revendication 7 caractérisé en ce que pour immobiliser la chape mécanique, ladite chape porte une série de lumière (25) réparties en arc de cercle avec pour centre du cercle l'axe d'articulation et en faisant coïncider une des lumières avec une lumière de la platine pour y engager une tige (24) de verrouillage en rotation, on 20 immobilise cette articulation. 9. Mini engin évolutif de chantier selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend des pièces à souder avant montage.