CA1042844A - Engin pour le chargement, le transport et le dechargement de materiaux en tas - Google Patents

Abstract

Engin à moteur pour le chargement, le transport et le déchargement de matériaux en tas, dont la benne repose sur la partie mobile d'un châssis formé d'une partie fixe et d'une partie mobile, la partie mobile pouvant pivoter autour de l'extrémité avant de la partie fixe et la benne pouvant pivoter autour de l'extrémité avant de la partie mobile, caractérisé en ce que l'extrémité avant de la partie fixe du châssis vient à l'aplomb de l'axe des roues avant de l'engin et en ce que, il est prévu des moyens de commande prenant appui, l'un, d'une part, sur la partie fixe du châssis et, d'autre part, sur la partie mobile du châssis et l'autre, d'une part sur la partie mobile du châssis, d'autre part, sur la benne.

Description

1~428~
La pr~isente invention a pour objet un nouvel engin ~ -moteur pour le chargement, le transport et le dechargement de- ~-materiaux en tas tels que sable, terre, graviers, agr~gats, ~! etc A l'heure actuelle, il existe differents engins utilises pour les travaux enumer~s ci-dessus.
Le plus simple est constitu~ par une moto-brouette :~
autotractee qui comporte une benne pivotante permettant le chargement, le transport et le dechargement de materiaux en tas.
Cet engin, en raison de son efficacit~, de ses petites dimensions et de son co~t modeste, connait un grand -~
succès commercial. Il pr~sente, toutefois, un inconvenient en ce sens que c'est l'operateur qui, debout sur le sol, et au prix d'un effort physique non negligeable, fait pivoter la moto-brouette autour de son essieu pour permettre le chargement de ~-la benne.
A l'oppose de ce petit engin, on en trouve de beaucoup plus complexes qui sont pourvus d'un godet à l'extre-mit~ d'un bras articul~. Cette fois, l'operateur pilote l'engin depuis une cabine et ne fournit donc aucun effort physique. Ce type d'engin, a bras articule et gode~, offre, en outre, l'avantage de permettre un dechargement du godet ~ un niveau superieur a celul du sol, par exemple dans la benne d'un camion ou d'un dumper. En revanche, il presente plusieurs ~;
inconvenients qui decoulent de l'eloignement entre la charge ~ situee dans le godet, a l'extremite du bras articule, et le ; chassis portant la cabine. Pour equilibrer l'engin, et eviter son basculement intempestif, il est necessaire de prevoir un ~ -~
important contre-poids à l'oppos~ du bras articule. Il s'ensuit un alourdissement gen~ral de l'engin - ce qui interdit, sans precautions speciales, l'usage sur terrain fragile, tel que ~ -_ :~ .

11~42844 pelouse, terrain de tennis, etc... - et un besoin en puissance accru. Le co~t d'un tel engin est, bien ~videmment, sans comparaison avec celui de la moto-brouette evoquee ci-dessus.
Il existe enfin encore un type d'engin appele "dumper" qui comporte une benne montee pivotante sur un ch~ss;s muni de moyens de roulement et qui est pilote par un conduc-teur assis, comme dans le cas des engins a bras articule et godet.
Ce troisieme type d'engin ne presente les inconv~-nients ni de l'engin a bras articule et godet en ce sens que la position de la charge ne necessite pas la présence d'un contre-poids important, ni de la moto-brouette en ce sens , .
qu'il ne requiert pas d'effort physique de la part de l'op~-rateur, mais en revanche il ne permet que le transport et le dechargement des materiaux. Le chargement de la benne doit être effectue manuellement ou a l'aide d'un autre engin.
Enfin, il a egalement ete realise un engin tenant du dumper, mais qui, lui, permet le chargement de la benne.
. '':
L'operation de chargement est rendue possible grace au montage de la benne sur un châssis en deux parties dont l'une, fixe, est supportee par les moyens de roulement de l'engin et dont l'autre, mobile, repose sur la partie fixe. La partie mobile est montee pivotante sur l'extremite avant de la partie fixe et son extremite anterieure se projette au delà de l'extremite avant de la partie fixe. Le fond de la benne repose sur la partie mobile de châssls et est monte pivotant sur l'extremite anterieure de ladite partie mobile.
Cette disposition permet de faire pivoter la benne ;~
autour de deux axes distincts, selon que l'on charge (pivote-ment de la partie mobile de châssis supportant la benne a l'extremite de la partie fixe) ou que l'on decharge (pivotement : ' '

- 2 -~ . .

de la benne autour de l'extrém;te ant~r;eure de la part;e mobile bloquee, elle, sur la partie fixe).
Les organes de commande de cet engin connu sont cons-titues par un premier organe agissant graduellement sur la 5 benne et par un second organe dont le fonctionnement est de type "tout ou rien". Ce second organe, qui agit sur la partie de châssis mobile, n'est, en fait, qu'un simple dispositif de verrouillage.
Avec un tel systeme, la benne ne peut accomplir que deux types de mouvements aller - retour dont la trajectoire ~ -immuable est, une fois pour toutes, fixee par construction.
Or, il est souhaitable de pouvoir choisir la trajec-toire de la benne, par exemple, pour decharger la benne ~ la hauteur voulue par rapport au niveau du sol, notamment sur un tas de materiau preexistant ou au contraire, dans une tranchee, ou encore de charger au dessus du niveau du sol ou au dessous, c'est-~-dire de creuser si le terrain est meuble. De ce point ~ -..
de vue, l'engin connu a ch~ssis en deux parties n'est pas satisfaisant. ~
Un autre defaut de l'engin connu tient au fait que ;
l'extremite avant de la partie de châssis fixe se projette nettement au-dela de la verticale passant par l'axe de roule- ;
ment avant de l'engin. Il en resulte que la benne - et par suite, la charge - est deportee vers l'avant et qu'il est necessaire de prevoir un contre-poids important à l'arriare de l'engin pour en ~viter le basculement.
L'engin à châssis en deux parties presente donc les m~mes inconvenients que l'engin à bras articule et godet (poids, necessite d'une puissance accrue, augmentation du prix de revient), quoique à un moindre degre.
La presente invention a pour but de creer un nouvel

- 3 1(1 4Z844 engin autonome qui:
- ~ la diff~rence de la moto~brouette, n'exige pas d'effort physique de la part de l'operateur, - a la diff~rence de l'engin ~ bras articul~ et godet, et de l'engin à châssis en deux parties, soit l~ger et ne requiert qu'une faible puissance, - a la difference du dumper, permette les trois operations de chargement, de transport et de dechargement et qui: ~
- ~ la difference de l'engin a châssis en deux parties, -permette de faire accomplir a la benne des mouvements de ;
trajectoire variee. .:
.
Ce but est atteint par la r~alisation de l'engin a moteur selon l'invention. .
Cet engin est constitue, d'une maniere connue en soiS
d'un châssis monte sur des moyens de roulement, - ledit chassis etant compose de deux parties:
. l'une fixe, supportee par les moyens de roulement, et . l'autre mobile, - reposant sur la partie fixe, -- montee pivotante a l'extremite avant de cette partie . -.: .
fixe, et - dont l'extremite anterieure se projette au dela de l'extremite avant de la partie fixe, le fond d'une . .
benne reposant sur la partie mob~le du chassis et etant monte pivotant sur l'extremite anterleure de ladite partie mobile, et ~:
- ledit châssis supportant:
. d'une part, ~ l'avant de l'engin, une benne ou un godet mobile, et . d'autre part, :
- un moteur, des premiers organes de commande ainsi qu! .

- 4 - ~
: ~' 1042~44 une transmission convenable permettant de mettre en oeuvre lesdits moyens de roulement, et - des seconds organes de commande permettant de d~placer -la benne entre des positions de chargement, de trans-port et de dechargement, constitu~s d'un premier organe provoquant le pivotement de la partie mobile du chSssis autour de l'extremite avant de la partie .--fixe du châssis et d'un second organe provoquant le pivotement de la benne autour de l'extremit~ anterieure .
de la partie mobile du châssis. ;: .
A la difference des engins anterieurement connus ayant la structure enoncee ci-dessus, dans l'engin selon . . . .
l'invention: -- l'extremit~ avant de la partie fixe du chassis vient sensi- n:~
blement a l'aplomb de l'axe de rotation avant desdits moyens de roulement, et .
- le premier organe appartenant aux seconds moyens de comman- :. ~ ~:
de prend appui, d'une part, sur la partie fixe du chassis, .
d'autre part, sur la partie mobile du châssis tandis que le second organe appartenant aux seconds moyens de commande prend appui, d'une part, sur la partie mobile du chassis, d'autre part, sur la benne.
Il est entendu que dans la presente description et dans les revendications, lorsque l'on parle "d'avant de l'engin", "d'axe de rotation avant des moyens de roulement", "d'extremite avant" ou "d'extr~mitê anterieure", on se refere ~ la zone de l'engin situee "a. l'avant" en position de charge- :
ment.
La notion "d'avant" est en effet relative puisqu'il :~
est concevable que l'engin puisse se deplacer, d'une maniere ; .
connue en soi, dans deux directions differentes, selon qu'il .;. 5 "travaille" ou qu'il se deplace sur route, au même titre qu'un autre v~hicule.
L'engin selon l'invention se caracterise donc par une combinaison de dispositions:
- la position de l'extremite avant de la part;e fixe du châssis et - la disposition et les proprietes des moyens de commande agissant directement ou indirectement sur le deplacement de la benne.
En ce qui concerne la premiere de ces dispositions, -;
on a realise que pour supprimer la necessite d'un contrepoids important, il est necessaire que la charge soit aussi rappro-chee que possible du châssis supporte par les moyens de roule-ment.
La limite a ce rapprochement est constitue par l'axe de rotation des moyens de roulement, autrement dit par l'essieu s'il s'agit de roues. ;~
L'ideal est donc que la benne pivote autour d'un axe qui soit pratiquement 3 l'aplomb de l'axe de rotation avant des moyens de roulement. ;~
En utilisant un châssis en deux parties, comme indique plus haut, et en respectant cette position relative de l'extremite avant de la partie fixe du chassis et de l'axe de rotation des moyens de roulement avant, on cree un enyin qui, par exemple, pour une capaclte de benne de 200 a 250 litres, pese environ 300 kg., alors que pour une capacite de godet de 200 lltres l'engin a bras articule et godet depasse la tonne.
Grâce a sa legerete et sa structure "ramassee", ~, l'engin selon l'invention ne necessite qu'une faible puissance, ce qui contribue a la modicite de son prix de revient.
Pour ce qui est de la deuxieme des dispositions ' '. ~ ~ ' .

1~42844 ~
essentielles ~ l'invention, elle permet de faire varier a l'infini les mouvements de la benne, en jouant separement ou simultanément sur les deux organes de commande qui, l'un et l'autre, ont une action graduelle.
Ces organes de commande peuvent rev~tir toute forme convenable. Il pourra s'agir de moyens mecaniques, tels que des dispositifs a cremaillières, ou hydrauliques ou pneumati-ques, tels que des verins.
On utilise, de preference, des verins hydrauliques.
Avantageusement, l'engin comprend, en outre, des moyens de contrôle de la vitesse de pivotement de la partie de châssis mobile.
Ces moyens de contrôle assurent un basculement lent de la benne vers l'avant pour le chargement et, par contre, un retour assez vif de la benne vers sa position de transport.
La lenteur de la "descente" de la benne est particu-lierement importante lorsque ladite benne est deja partielle-ment chargee et qu'on l'a r~abaisse pour completer la charge. -Une descente brusque de la benne a demi-chargee risquerait, en effet, de desequilibrer l'engin.
Au contraire, il est avantageux que la remontee de la benne soit brusque car il en resulte une secousse de la ~j charge qui l'eloigne du bord d'attaque de la benne et permet ' une nouvelle operation de charge, venant completer le remplis-sage de la benne.
Ces moyens de contrôle de la vitesse de pivotement de la partie de châssis mobile peuvent, dans le cas o~ l'on , emploie des verins hydrauliques, être avantageusement constitues d'un reducteur de debit.
Une forme d'execution de l'invention est decrite ci- -apres a titre d'exemple en reference aux dessins annexes dans , '' '' '~

lesquels: 104Z844 - la figure l est une vue en perspective de l'engin en position de transport, - la figure 2 est une vue de dessus partielle de l'engin, - la figure 3 est une vue en perspective de l'engin en position de chargement, - la figure 4 est une vue en coupe schematique partielle correspondant a la fig. 3, - la figure 5 est une vue en perspective de l'engin en position de dechargement, et ;:~
- la figure 6 est une vue en coupe sch~matique .
partielle correspondant a la fig. 5. ~- .
Si l'on se refere aux figures l, 3 et 5, on voit que l'engin est constitue d'un châssis, designe dans son ensemble par 1 et pourvu de deux essieux 2 portant respectivement deux roues arriere 3 et deux roues avant 4. Seul l'essieu 2 arriere est visible sur les figures. Pour ce qui est de l'avant, on ne voit que le differentiel 2'. :~
Le châssis l supporte, par ailleurs, une benne 5 ainsi que le poste de pilotage prevu pour le conducteur et designe dans son ensemble par 6. De ce poste de pilotage 6,: .
on ne voit sur les dessins que le volant 7 et le slège 8 du conducteur, le moteur 9, le pot d'echappement lO, le reservoir d'essence l, un circuit de commande hydraulique comportant un reservoir de fluide 12, un dlstributeur 13, des conduits de raccordement 14 et des leviers de commande 15 et 16. On voit encore que le châssis 1 est renforce par un gousset 17 et qu'il .
~. .
est muni a l'arrière d'un contre-poids 18. Il apparaft, par ailleurs, que la benne 5 est montee pivotante, grâce a des .: .
charnieres 19, sur l'extremite anterieure du chassis 1. ~ :

- 8 - ~'. -. ~ , .
;., ':". , .

1~4Z844 En se reportant maintenant ~ la figure 2, on voit que le ch~ssis 1 est, en fait, constitu~ de deux parties la et lb. La partie de châssis la est celle de laquelle dependent les moyens de roulement 3, 4 et le poste de pilotage 6. A
l'extremite avant de cette partie de châssis la qui est fixe, est ~ontee pivotante la portee de ch~ssis lb, a 1 ~aide de charnieres convenables 20. Le fond de la benne 5 repose sur la partie de châssis mobile lb. Il est toutefois represente soulev~ à la figure 2.
Il ressort par ailleurs de la figure 2 que la partie mobile de châssis lb est constituee de trois cornieres longitu-dinales 21, 22 et 23 et de deux cornieres transversales 24 et 25. -Les cornieres 21 et 23 ont une section en L qui leur permet de venir s'appliquer sur les ~lements longitudinaux ~;
formant les côtes de la partie fixe du châssis la. La cornière 22a, quant ~ elle, une section en U. Comme on le voit, un axe 27 traverse les ailes de l'extremite posterieure de la corniere 22. Sur cet axe 27 est montee pivotante la tige 28 d'un verin hydraulique 29. On voit a la figure 4, par exemple, que le cylindre 30 du verin 29 est lui aussi, montê pivo~ant autour d'un axe 31 monte sur une patte en U 32 solidaire d'une corniere transversale 33 flxee elle-m~me sur la part~e fixe de chassis lb.
Si l'on revient a la figure 2, on voit que, sur chacune des corni~res 21 et 22 de la partie de châssis mobile lb, est fixee une joue, respectivement 34 et 35 dans lesquelles tourillonne un axe 36. Sur cet axe 36 est monte le cylindre 37 d'un second verin 38 dont la tige 39 est mont~e pivotante, autour d'un axe 40, tourillonnant, quant à lui, dans une patte en U 41 solidaire du fond de la benne 5.

.,, g ; . :, 1~4;~844 Le fonctionnement de l'engin est le suivant:
En position de transport, l'engin est tel que repre-sent~ ~ la figure 1. Autrement dit, le fond de la benne 5 est ;
en appui sur la partie mobile de châssis lb qui, de son cote, est en appui sur la partie fixe de châssis la. Les tiges de verins 28 et 39 sont donc rentrees dans les cylindres corres- -;
pondants 30 et 37.
L'operateur, assis sur le siège 8, peut faire rouler l'engin de la manière habituelle. De preference, l'operateur dispose, en plus d'une marche arriere, de deux vitesses en marche avant, l'une permettant un d~placement relativement ~ -rapide pour l'operation de transport, l'autre plus lente dont il se sert pour faire avancer l'engin lors du chargement.
Pour le chargement, l'op~rateur actionne le levier 15 du circuit hydraulique, ce qui se traduit par la sortie de la tige 28 du verin 29. En appuyant sur la cornière longitu-dinale 22, la tige 28 du v~rin 29 provoque le pivotement de -la partie mobile de chassis lb - et de la benne 5 qu'elle supporte - autour des charnières 20, comme on le voit claire-;. . .
ment â la figure 4. L'engin est alors tel que l'on voit a -la figure 3. La sortie de la tige 28 du verin 29 s'accompagne d'un pivotement du verin 29 lui-même autour des axes 27 et 31.
L'operateur passe alors en vitesse lente et fait ;;
penetrer le bord d'attaque de la benne 5, qui affleure le sol S, dans le tas de materiau à charger M. La benne 5 etant a , . .
moitie remplie, l'operateur la releve en ramenant le levier de commande 15 à sa position initiale, ce qui provoque la ;
rentree de la tige 28 du verin 29. La remontee de la benne 5 est assez brusque ce qui provoque une secousse de la charge . ...
vers l'arriere et degage le bord d'attaque de la benne 5.
L'operateur fa~t ~ventuellement reculer l'engin, puis reabaisse : i .

' ' 1 0 A' ', .'.. .'.' .' ., .' ' .~ ' '` .

1~42844 l'ensemble benne-partie de ch~ssis mobile comme il est dit ci-dessus. A l'inverse de la remontée, gr~ce a la présence d'un rêducteur de debit sur le circuit hydraulique, l'abaisse-ment est progressif pour eviter que la benne alourdie par la charge d~s~quilibre l'engin. Ce reducteur de d~bit peut être constitue d'un etranglement conique perce de passages pour le fluide et renfermant une bille susceptible de venir s'appliquer sur au moins une partie des passages lorsque le fluide s'ecoule dans le sens correspondant à la sortie de la tige 28 du vérin :
29. Apres une nouvelle penetration du bord d'attaque de la , benne 5 dans le tas de materiau et une nouvelle reelevation de l'ensemble benne-partie de châssis mobile (5, lb) l'op~ration .. , de charge est terminee. :: .
L'operateur fait reculer l'engin, passe ensuite en ;
marche avant, vitesse rapide, et transporte la charge au point voulu (position de l'engin telle que representee ~ la figure 1).
Pour le dechargement, l'operateur actionne le levier de commande 16 du circuit hydraulique, ce qui provoque la sortie de la tige 39 du verin 38. En appuyant sur le fond de la benne 5, la tige 39 du verin 38 provoque le pivotement de :~
cette derniere autour des charnières 19, la partie de châssis mobile lb restant, quant a elle, en appui sur la partie de .
ch~ssls flxe la, comme on le voit clairement ~ la figure 6.
La sortie de la tige 39 du verin 38 s'accompagne d'un pivote-ment du verin 38 lui-même autour des axes 36 et 40. L'engin est alors tel qu'on le voit a la figure 5. La face avant de la benne n'est plus sensiblement horizontale, comme dans le cas du chargement, mais oblique vers le bas, ce qui permet le ~ ~
dechargement complet de la benne. .
~ -;
Il ressort de la description qui precède que l'engin selon l'invent~on, grâce a la possibilit~ donnee a la benne de .

1614Z8~4 pivoter autour de deux axes diff~rents, presente une structure remarquablement compacte. Quelle que so;t la phase de l'opera-tion, la charge demeure toujours au voisinage de l'axe des roues avant ce qui evite d'avoir a equilibrer l'engin en le ~-munissant d'un contre-poids important. L'engin comporte, certes, un contre-poids mais dont le poids (environ 50 kg) est -~
sans commune mesure avec ceux que l'on rencontre sur les engins a bras articule et godet.
Il est bien entendu que la presente invention n'est pas limit~e a la forme d'ex~cution d~crite et representee.
En particulier, on pourrait permettre a la benne de basculer autour de deux axes en prevoyant une autre disposition qu'un ch~ssis en deux parties.
On pourrait, par exemple, monter la benne sur un axe unique qui puisse être deplace par translation entre deux positio~s.
Par ailleurs, bien que l'on ait represente un engin monte sur roues, les moyens de roulement pourraient être -~
. .:
differents et être, par exemple, constitu~s par des chenilles.
Sur un autre plan, au lieu de prevoir un reducteur ;
de debit, du type decrit, dans le circuit hydraulique, on pourrait utiliser~ par exemple, un verin a deux vitesses comme il en existe sur le marche.
Le sens de montage des verins pourrait être inverse: ;
autrement dit, ce pourrait ~tre le cyl~ndre 30 (ou 37) du verin 29 (ou 38) qui soit monte pivotant autour de l'axe 27 (ou 40), `
..
et la tige 28 (ou 39) de ces mêmes verins qui soit montee pivotante autour des axes 31 (ou 36).
En ce qui concerne le mode d'utilisation de l'engin, il n'est pas indispensable de charger la benne en deux fois comme on l'a expose plus haut. D'un autre cote, bien que dans , , .. :, ~04~44 la plupart des cas, on manoeuvre les verins 29 et 38 alternati-vement, il est egalement possible de les manoeuvrer simultane-ment (vo;r figure 2) pour certaines op~rations, telles qu'un chargement ~ effectuer ~ un niveau sup~rieur a celui du sol.

Claims (5)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit:

1. Engin à moteur pour le chargement, le transport et le déchargement de matériaux en tas, y compris sable, terre, graviers, agregats, constitue d'un châssis monte sur des moyens de roulement, - ledit châssis étant compose de deux parties:
. l'une fixe, supportée par les moyens de roulement, et . l'autre mobile, - reposant sur la partie fixe, - montée pivotante à l'extrémité avant de cette partie fixe, et - dont l'extrémité antérieure se projette au delà de l'extré-mité avant de la partie fixe, et - ledit châssis supportant:
. d'une part, à l'avant de l'engin, une benne mobile, le fond de la benne reposant sur la partie mobile du châssis et étant monte pivotant sur l'extrémité anté-rieure de ladite partie mobile, . d'autre part, - un moteur, des premiers organes de commande ainsi qu' une transmission convenable permettant de mettre en oeuvre lesdits moyens de roulement, et - des seconds organes de commande permettant de déplacer la benne entre des positions de chargement, de transport et de déchargement, constitués d'un premier organe pro-vaquant le pivotement de la partie mobile du châssis autour de l'extrémité avant de la partie fixe du châssis et d'un second organe provoquant le pivotement de la benne autour de l'extrémité antérieure de la partie mobile du châssis caractérisé en ce que:
- l'extrémité avant de la partie fixe du châssis vient sensi-blement à l'aplomb de l'axe de rotation avant desdits moyens de roulement, et en ce que - le premier organe appartenant aux seconds moyens de comman-de prend appui, d'une part, sur la partie fixe du châssis, d'autre part, sur la partie mobile du châssis tandis que le second organe appartenant aux seconds moyens de commande prend appui, d'une part, sur la partie mobile du châssis, d'autre part, sur la benne.

2. Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier organe est un vérin hydraulique.

3. Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second organe est un vérin hydraulique.

4. Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle de la vitesse de pivote-ment de la partie de châssis mobile.

5. Engin selon les revendications 3 et 4 conjointe-ment, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle sont constitués par un réducteur de débit compris dans le circuit alimentant le vérin hydraulique qui provoque le pivotement de la partie mobile du châssis autour de l'extrémité avant de la partie fixe du châssis, ledit réducteur n'accomplissant sa fonction de réduction que dans le cas où le fluide hydraulique circule dans le sens correspondant au pivotement vers le bas de ladite partie mobile.