EP2589706B1 - Machine d'excavation comprenant un tube de guidage permettant la rotation du châssis - Google Patents

Machine d'excavation comprenant un tube de guidage permettant la rotation du châssis Download PDF

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EP2589706B1
EP2589706B1 EP12190421.3A EP12190421A EP2589706B1 EP 2589706 B1 EP2589706 B1 EP 2589706B1 EP 12190421 A EP12190421 A EP 12190421A EP 2589706 B1 EP2589706 B1 EP 2589706B1
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EP
European Patent Office
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chassis
steering tube
excavating
moving part
coupling member
Prior art date
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Active
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EP12190421.3A
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German (de)
English (en)
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EP2589706A1 (fr
Inventor
Bertrand Steff De Verninac
Michel COUDRY
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Soletanche Freyssinet SA
Original Assignee
Soletanche Freyssinet SA
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Publication date
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Application filed by Soletanche Freyssinet SA filed Critical Soletanche Freyssinet SA
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/3604—Devices to connect tools to arms, booms or the like
    • E02F3/3677—Devices to connect tools to arms, booms or the like allowing movement, e.g. rotation or translation, of the tool around or along another axis as the movement implied by the boom or arms, e.g. for tilting buckets
    • E02F3/3681—Rotators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/46—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with reciprocating digging or scraping elements moved by cables or hoisting ropes ; Drives or control devices therefor
    • E02F3/47—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with reciprocating digging or scraping elements moved by cables or hoisting ropes ; Drives or control devices therefor with grab buckets
    • E02F3/475—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with reciprocating digging or scraping elements moved by cables or hoisting ropes ; Drives or control devices therefor with grab buckets for making foundation slots

Definitions

  • the present invention relates to the field of tools for soil excavation, and more particularly, but not exclusively, excavation machines of clamshell type.
  • the grab buckets also called buckets, are generally used to make walls in the ground, for example molded or prefabricated walls. They can also be used to make sealing screens or strips.
  • Clamshells traditionally include a chassis to which two buckets, also called “pockets”, are articulated, arranged symmetrically with respect to a vertical plane.
  • Each of the buckets is conventionally made up of two side walls which extend on either side of a back with concave geometry, so as to form a sort of trough.
  • the buckets can be pivoted by means of pivoting arms, actuated by jacks or by cables, so as to open and close the clamshell.
  • the buckets are provided with teeth.
  • Certain excavation machines and in particular clamshells, have a chassis, the lower end of which carries an asymmetrical excavation device.
  • this asymmetry is due to the fact that the buckets do not have the same number of teeth.
  • This particular configuration is imposed by the fact that the teeth must overlap when the buckets are in the closed position.
  • the asymmetry of the clamshells causes an undesired vertical deviation of the excavation device. To compensate for this phenomenon, it is known to rotate the excavation device by half a turn about a vertical axis, preferably between each excavation step.
  • this pivoting is generally carried out manually.
  • a motor is provided for pivoting the chassis carrying the excavation device.
  • US 7,685,749 describes a clamshell bucket with hydraulic actuation comprising a rotating joint which makes it possible to distribute the hydraulic oil in the bucket.
  • the upper part of the rotary joint is fixed in order to keep the hydraulic hoses aligned with a circular distribution chamber, while the lower part is free to rotate around a vertical axis.
  • This rotating joint can be motorized.
  • the rotary joint is mounted between the lower end of a telescopic tube and the upper end of the chassis.
  • a drawback of the rotary joint is its rapid wear which risks causing hydraulic oil to leak, which can mix with drilling mud and pollute the soil.
  • An object of the invention is to provide an excavation machine comprising a simplified mechanism allowing the rotation of the excavation device about a longitudinal axis.
  • the invention relates to an excavation machine for producing trenches in the ground comprising the characteristics according to independent claim 1; Preferred embodiments are characterized by the dependent claims.
  • the pivoting of the chassis around the longitudinal axis is achieved when the chassis is in the coupled position thanks to the rotation of the movable part of the guide tube.
  • the chassis In the coupled position, the chassis is guided in rotation by the movable part of the guide tube, whereby it is possible to control the rotation of the chassis.
  • the coupling device of the movable part rotates around the longitudinal axis of the guide tube so as to rotate the guide member, and therefore the chassis, around this longitudinal axis.
  • the coupling device and the coupling member may advantageously have a mechanically simple structure, for example a bar of square section and a tube of square section.
  • chassis coupling member is coaxial with the longitudinal axis of the guide tube makes the coupling system more robust than that described in EP 0 872 596 .
  • Another advantage of the invention is that it also makes it possible to guide the excavation device during its introduction into the trench, and this in order to avoid a deviation of the trajectory of the excavation device. It is indeed understood that the user of such a machine most often seeks to build a trench which is vertical over its entire height. Trajectory control is therefore an important aspect of an excavation operation, especially when the chassis is mounted pendulum at the end of cables.
  • the invention provides a simple and effective solution to this problem.
  • the guide tube is connected to the mast by means of an upper gimbal.
  • the excavation operation of the trench is carried out when the chassis is in the decoupled or partially decoupled position. More preferably, the passage into the decoupled position is carried out at the moment when the excavation device enters the trench or at the very least is introduced between guide walls disposed at the entrance to the trench.
  • the mobile part is a telescopic tube, which makes it possible for example to facilitate the emptying of the buckets above a truck when the excavation machine is a clamshell.
  • the device for coupling the mobile part of the guide tube is also coaxial with the longitudinal axis so that the chassis coupling member and the device for coupling the mobile part of the guide tube are coaxial.
  • the chassis is suspended from the mast by means of at least one lift cable, and the movement of the lift cable makes it possible to pass the chassis between its coupled position and its decoupled position.
  • the lift cable is fixed to the coupling member and extends inside the guide tube.
  • the guide tube surrounds the lift cable.
  • the excavation machine according to the invention further comprises a motor means fixed to the guide tube for rotating the movable part of the guide tube relative to the fixed part, and the movable part of the guide tube is disposed below the fixed part of the guide tube.
  • the drive means is attached to the fixed part of the guide tube.
  • the driving means is for example an electric motor.
  • the coupling member is a bar which, in the coupled position, engages by form cooperation with the movable part of the guide tube, while in the decoupled position, the bar is located in outside the movable part of the guide tube.
  • the lower end of the mobile part advantageously has a divergent flared shape to facilitate the engagement of the bar in the mobile part of the guide tube.
  • the coupling member is fixed to the chassis by means of a gimbal.
  • the excavation machine is a clamshell.
  • the excavation device comprises two buckets pivotally mounted relative to the chassis, the buckets being actuated by means of an actuation mechanism disposed in the chassis.
  • the clamshell is of the hydraulic type.
  • the actuation mechanism comprises at least one hydraulic cylinder supplied by at least one hydraulic line, and in which the fixed part of the guide tube has an upper end provided with at least one upper arm, while the part mobile guide tube has at least one lower arm, the hydraulic line being held at least by the upper and lower arms.
  • the actuation mechanism is supplied by at least two hydraulic lines which extend on either side of the guide tube.
  • the upper and lower arms are provided with articulated pulleys.
  • the articulated pulleys are used to guide the movement and deformation of the hydraulic line when the chassis pivots around the longitudinal axis of the guide tube.
  • the articulated pulleys are also used to guide the unwinding of the hydraulic line when moving from the coupled position to the decoupled position, and when lowering the chassis into the ground.
  • An advantage is to keep the hydraulic line (s) away from the guide tube during the rotation of the chassis in order to prevent it from rubbing against the guide tube, which would damage it.
  • the guide tube comprises an intermediate part situated between the upper and lower arms, the intermediate part comprising at least one articulated intermediate arm which holds the hydraulic pipe in such a way that the portion of hydraulic pipe which extends between the upper and lower arm is guided in rotation when the movable part is rotated relative to the fixed part of the guide tube.
  • the presence of the intermediate arm further improves the maintenance of the hydraulic line away from the guide tube.
  • the intermediate arm is integral with the fixed part of the guide tube.
  • the chassis has a non-pivoted orientation in which the upper and lower arms are angularly aligned extending on the same side of the guide tube, and a pivoted orientation in which the lower arm and the chassis have pivoted by a half turn relative to the upper arm.
  • the transition between the pivoted orientation and the non-pivoted orientation is carried out when the chassis is in the coupled position, by rotating the movable part of the guide tube by 180 ° around its longitudinal axis.
  • the passage between the pivoted orientation and the non-pivoted orientation is achieved by means of the motor.
  • the clamshell is of the mechanical type.
  • the actuation mechanism is actuated by an actuation cable which extends inside the coupling member.
  • the buckets of the clamshell bucket are brought to the closed position when the actuating cable is pulled to raise it vertically towards the upper end of the mast. Conversely, the buckets of the clamshell bucket are brought into the open position when the actuating cable is released.
  • This actuation cable extends in the longitudinal direction of the guide tube while being substantially parallel to the lift cable.
  • the actuation cable and the lift cable both extend inside the guide tube.
  • only the actuation cable extends inside the chassis coupling member.
  • the coupling member is provided with a cable guide to keep the actuation cable away from the walls of the coupling member, and this in order to avoid wear of the actuation cable.
  • a bucket emptying step is carried out after having reassembled the chassis in the coupled position.
  • the chassis is brought into the coupled position when the excavation device leaves the trench, and is brought into the decoupled position when the excavation device enters the trench.
  • An interest is to control the trajectory of the excavation devices when entering the trench and when leaving the trench.
  • the excavation machine is a clamshell bucket 10 which includes a lifting machine, in this case a track carrier 12 , equipped with a mast 14 at the upper end of which is suspended a chassis 16 , via one or more lifting cables 18.
  • the chassis comprises an upper part 16a and a lower part 16b which carry an excavation device 20.
  • the excavation device consists of two buckets 22 pivotally mounted relative to the chassis 16 , the buckets 22 being actuated by means of an actuation mechanism 24 disposed in the chassis 16. in a manner known elsewhere, the buckets 22 can be in the closed position as shown in the figure 1 or in the open position in which the two buckets are spaced from each other.
  • the chassis and the lift cable 18 extend in a substantially vertical direction.
  • the excavation machine 10 further comprises a guide tube 30 which is mounted at the upper end 14a of the mast and which extends along a longitudinal axis A directed towards the ground. As seen on the figure 1 , this longitudinal axis is substantially vertical in this example.
  • This guide tube comprises a fixed part 32 which is fixed to the mast and more exactly at the upper end of the mast, as well as a mobile part 34 in the form of a tube which is rotatable, relative to the fixed part, around the longitudinal axis A.
  • the excavation machine 10 further comprises a motor means 36 which is fixed to the guide tube to rotate the movable part 34 of the guide tube 30 relative to the fixed part 32.
  • the movable part 34 of the guide tube 30 is disposed below the fixed part 32 of the guide tube 30.
  • the drive means is disposed between the fixed part 32 and the movable part 34 of the guide tube 30.
  • the movable part 34 of the guide tube 30 comprises a coupling device 38 which is located in this example at the lower end of the movable part 34.
  • the lower end of the movable part 34 is open and has a divergent flared shape.
  • the coupling device 38 of the guide tube 34 is constituted by the lower end 34a of the movable part of the guide tube.
  • the section of the lower part 34a of the movable part of the guide tube has a square section.
  • the upper part 16a of the chassis comprises a coupling member 40 in the form of a bar which extends vertically from the upper end of the chassis.
  • the coupling member 40 is coaxial with the longitudinal axis A.
  • the chassis is designed to pivot around the axis of the coupling member 40 , that is to say around of the longitudinal axis A.
  • the cross section of the coupling member is square.
  • the dimensions of the section of the coupling member 40 correspond substantially to the dimensions of the section of the coupling device 38, or are slightly smaller, in such a way that the coupling member 40 can be introduced into the mobile part. guide tube 34 via the coupling device 38 , that is to say via the opening in the lower end of the movable part of the guide tube.
  • the section of the coupling member is identical over its entire length, although this is not essential.
  • the combination of the coupling member 40 and the coupling device 38 forms a mechanical coupling system in which the coupling member forms the male part while the coupling device 38 forms the female part.
  • the male and female parts could be reversed.
  • the chassis 16 has a coupled position in which the coupling member 40 is coupled in rotation with the coupling device 38 of the movable part 34 of the guide tube 30 in order to allow the chassis to pivot around the longitudinal axis A thanks to the rotation of the movable part of the guide tube 30.
  • the rotation of the movable part 34 of the guide tube 30 is achieved by means of the motor 36 , which in this example consists of an electric motor.
  • the chassis 16 also has a decoupled position in which the coupling member 40 is decoupled from the coupling device 38 of the movable part 34 of the guide tube 30. In the decoupled position, the coupling member 40 is outside the movable part 34 of the guide tube 30 as can be seen in particular on the figure 4 .
  • the displacement of the lift cable 18 makes it possible to pass the chassis 16 between its coupled position and its decoupled position.
  • the passage from the coupled position to the decoupled position is done by lowering the chassis, therefore by releasing the lift cable 18 , while the passage between the decoupled position and the coupled position takes place by raising the chassis, that is to say by pulling on the lift cable 18.
  • the lift cable 18 is fixed to the upper end 40a of the coupling member 40.
  • the lift cable 18 extends inside the guide tube 30.
  • the drive means 36 also has an axial recess allowing the passage of cable and in particular of the lift cable 18.
  • the chassis 16 In the coupled position, the chassis 16 is therefore able to be pivoted about the longitudinal axis A. More precisely, the chassis 16 has a non-oriented orientation. pivoted in which the chassis 16 has not pivoted about its longitudinal axis A , and a pivoted position in which the chassis has rotated 180 ° around the longitudinal axis A by rotation of the movable part 34 of the tube guidance 30.
  • a first step we bring the chassis above the area where we want to make a trench. In this example, the ground is previously equipped with guide walls 50 which define the thickness of the trench to be produced.
  • the chassis 16 is lowered so as to bring the excavation device 20 into contact with the ground.
  • the chassis 16 is brought from its coupled position from the figure 2 towards its decoupled position while the excavation device is inserted between the guide walls 50 which flank the buckets 22.
  • the buckets are actuated in order to excavate a trench in the ground.
  • the chassis is in the decoupled position.
  • the chassis 16 is raised so as to bring the chassis into the coupled position as shown in the figure 5 . In this position, the chassis has an orientation that is not pivoted.
  • the movable part 34 of the guide tube 30 is pivoted by a half-turn so as to rotate the chassis by a half-turn around the longitudinal axis A.
  • the chassis is lowered again (rotated by 180 °) in the trench in order to continue the excavation of the trench, as shown in the figure 7 .
  • the chassis is brought into the decoupled position when the excavation device enters the trench during the descent of the chassis.
  • the coupling member 40 has a length of between 4 and 8 meters, preferably about 6 meters. This length can be different provided that it is sufficient for the coupling member 40 to be still coupled to the coupling device 38 when the buckets are at the entrance to the trench (for example at the level of guide walls arranged on either side of the entrance to the trench). In addition, in the high position, the buckets must be able to be emptied into a site dump truck.
  • the excavation machine 10 consists of a clamshell of mechanical type. This is particularly illustrated on the figures 2 to 8 .
  • the actuation mechanism 24 which is housed in the chassis 16 is actuated by an actuation cable 60 which extends in a vertical direction parallel to the lift cable 18.
  • This actuation cable 60 also extends inside the guide tube 30.
  • the actuation cable 60 further extends inside the coupling member 40 so as to be linked to the mechanism of actuation 24.
  • the upper end of the coupling member 40 is further provided with a cable guide 62 making it possible to guide the movement of the actuation cable 60 inside the coupling member 40.
  • This cable guide 62 is for example provided with rotary rollers.
  • the clamshell is of the hydraulic type.
  • the actuation mechanism 124 which is housed in the chassis 16 comprises a pair of hydraulic cylinders 126. These cylinders 126 , which allow the buckets 22 to pivot, are supplied by at least one hydraulic line 128.
  • the actuating mechanism 124 comprises two hydraulic cylinders 126 , which are supplied by a first hydraulic line 128.
  • a second hydraulic line 128 ' is provided for the return of hydraulic fluid.
  • the hydraulic cylinders 126 are therefore connected to the first and second hydraulic lines 128 , 128 '.
  • the second embodiment of the clamshell bucket also comprises a guide tube 30 which comprises a fixed part 32 fixed to the upper end of the mast 14a as well as a movable part 34.
  • the excavation machine 100 also comprises means motor 36 , for example a hydraulic motor, fixed to the fixed part of the guide tube which makes it possible to rotate the mobile part 34 relative to the fixed part 32 of the guide tube 30.
  • the fixed part of the guide tube has a cylindrical shape which extends in the longitudinal direction A and which has an upper end 32a provided with a pair of upper arms 170 , 172 which extend radially on either side from the upper end 32a of the fixed part 32.
  • the mobile part 34a comprises a pair of lower arms 174 , 176 which also extend radially on either side of the movable part 34.
  • the upper arms 170 , 172 as well as the lower arms 174 , 176 are provided with articulated pulleys referenced 180 which allow the guiding of the first and second hydraulic lines 128, 128 '.
  • the hydraulic lines 128, 128 ′ extend vertically from reels 182 mounted at the upper end 14a of the mast 14 towards the actuation mechanism 124 housed in the chassis 16 , passing through the pulleys 180 of the arms upper 170 , 172 , then by the pulleys 180 of the lower arms 174 , 176 before descending vertically towards the chassis.
  • the chassis is in the decoupled position, the bar 40 acting as a coupling member being located outside the coupling device 38 of the movable part of the guide tube.
  • the same clamshell is shown in a configuration where the chassis 16 is in the coupled position, the bar 40 being introduced into the coupling device 38 of the movable part of the guide tube. In these two positions, the chassis has an orientation that is not pivoted. It can also be seen that the bar 40 is connected to the chassis by means of a universal joint 41.
  • first and second hydraulic lines 128, 128 ′ are parallel and extend on either side of the guide tube and the bar 40.
  • a pair of articulated intermediate arms 184 in which the hydraulic lines pass and which are arranged on an intermediate part 33 of the guide tube 30 , this intermediate part 33 being located between the upper arms 170 , 172 and the lower arms 174 , 176.
  • the intermediate part is located on the fixed part of the guide tube, approximately halfway along the latter.
  • the intermediate arms 184 , 186 which are articulated are intended to maintain the first and second hydraulic lines 128, 128 ' so that the portion of the hydraulic lines which extends between the upper arms and the lower arms is guided in rotation during a rotation of the movable part relative to the fixed part of the guide tube.
  • the articulated intermediate arms 184 , 186 are provided with pulleys through which pass the first and second hydraulic lines 128, 128 '.
  • the chassis of the clamshell 100 has been shown in a pivoted orientation of a half-turn around the longitudinal axis A.
  • This pivoted orientation is obtained by pivoting 180 ° of the movable part 34 while the chassis is in coupled position. Thanks to the pulleys 180 and to the articulated intermediate arms, the portions of hydraulic pipe which extend between the upper and lower arms are kept at a distance from the fixed part of the guide tube 30 and tend to remain substantially straight. This minimizes the bending of the hydraulic lines 128 so as to avoid their damage. It can also be seen that the portions of the first and second hydraulic lines 128, 128 ′ which extend between the lower arms 176 , 174 and the chassis 16 remain vertical and parallel to one another.
  • the invention allows a rotation of a half-turn of the chassis of the hydraulic clamshell without damaging the hydraulic lines. It can also be seen that in the non-pivoted orientation, the upper and lower arms are angularly aligned, extending on the same side of the guide tube, while according to the pivoted orientation of the figure 11 , the lower arms 174 , 176 have pivoted by half a turn relative to the upper arms 170 , 172.
  • an exemplary embodiment of an intermediate arm 186 has been illustrated, the intermediate arm is able to pivot around two vertical axes X1 , X2 and around a horizontal axis X3 , which allows articulation of the intermediate arm along three axes different.
  • the intermediate arm 186 is also provided with a pulley 188 traversed by the hydraulic line 128 (and / or 128 ' ). It is therefore understood that the intermediate arms make it possible to accompany the rotation of the hydraulic lines during the pivoting of the chassis.

Description

    Arrière-plan de l'invention
  • La présente invention concerne le domaine des outillages d'excavation de sol, et plus particulièrement, mais pas exclusivement, les machines d'excavation de type benne preneuse.
  • Les bennes preneuses, appelées également bennes, sont généralement utilisées pour réaliser des parois dans le sol, par exemple des parois moulées ou préfabriquées. Elles peuvent également être utilisées pour réaliser des écrans d'étanchéité ou des barrettes.
  • Les bennes preneuses comportent traditionnellement un châssis auquel sont articulés deux godets, également appelés « poches », disposés de manière symétrique par rapport à un plan vertical. Chacun des godets est classiquement constitué de deux parois latérales qui s'étendent de part et d'autre d'un dos à géométrie concave, de manière à former une sorte d'auge. Les godets peuvent pivoter grâce à des bras pivotants, actionnés par des vérins ou par des câbles, de manière à ouvrir et fermer la benne preneuse. Les godets sont pourvus de dents.
  • Certaines machines d'excavation, et notamment les bennes preneuses, comportent un châssis dont l'extrémité inférieure porte un dispositif d'excavation asymétrique. Dans le cas des bennes, cette asymétrie est due au fait que les godets ne comportent pas le même nombre de dents. Cette configuration particulière est imposée par le fait que les dents doivent se chevaucher lorsque les godets sont en position fermée. L'asymétrie des bennes preneuses provoque une déviation verticale non souhaitée du dispositif d'excavation. Pour compenser ce phénomène, il est connu de faire pivoter d'un demi-tour le dispositif d'excavation autour d'un axe vertical, de préférence entre chaque étape d'excavation.
  • Pour certaines machines, comme par exemple dans le cas des bennes à actionnement mécanique, ce pivotement est généralement réalisé manuellement. Dans d'autres machines d'excavation, il est prévu un moteur permettant de faire pivoter le châssis portant le dispositif d'excavation.
  • Par exemple, US 7 685 749 décrit une benne preneuse à actionnement hydraulique comprenant un joint tournant qui permet de distribuer l'huile hydraulique dans la benne. Dans ce type de configuration, la partie supérieure du joint tournant est fixe afin de conserver l'alignement des flexibles hydrauliques avec une chambre de distribution circulaire, tandis que la partie inférieure est libre de tourner autour d'un axe vertical. Ce joint tournant peut être motorisé.
  • Dans EP 0 872 596 , le joint tournant est montée entre l'extrémité inférieure d'un tube télescopique et l'extrémité supérieure du châssis.
  • Un inconvénient du joint tournant est son usure rapide qui risque d'entrainer des fuites d'huiles hydrauliques, lesquelles sont susceptibles de se mélanger à la boue de forage et de polluer le sol.
    • Objet et résumé de l'invention
  • Un but de l'invention est de fournir une machine d'excavation comportant un mécanisme simplifié permettant la rotation du dispositif d'excavation autour d'un axe longitudinal.
  • Pour ce faire, l'invention concerne une machine d'excavation pour la réalisation de tranchées dans le sol comportant les caractéristiques selon la revendication indépendante 1;
    Des modes de réalisation préférentiels sont caractérisées par les revendications dépendantes.
  • On comprend donc que le pivotement du châssis autour de l'axe longitudinal, de préférence un axe vertical, est réalisé lorsque le châssis est en position couplé grâce à la rotation de la partie mobile du tube de guidage. En position couplée, le châssis est guidé en rotation par la partie mobile du tube de guidage, grâce à quoi il est possible de maitriser la rotation du châssis.
  • Ainsi, selon l'invention, le dispositif de couplage de la partie mobile tourne autour de l'axe longitudinal du tube de guidage de manière à faire tourner l'organe de guidage, et donc le châssis, autour de cet axe longitudinal.
  • Le dispositif de couplage et l'organe de couplage pourront avantageusement présenter une structure mécaniquement simple, par exemple une barre de section carrée et un tube de section carrée.
  • Le fait que l'organe de couplage du châssis soit coaxial à l'axe longitudinal du tube de guidage permet de rendre le système de couplage plus robuste que celui décrit dans EP 0 872 596 .
  • Un autre intérêt de l'invention est qu'elle permet également de guider le dispositif d'excavation lors de son introduction dans la tranchée, et ce afin d'éviter une déviation de la trajectoire du dispositif d'excavation. On comprend en effet que l'utilisateur d'une telle machine cherche le plus souvent à construire une tranchée qui soit verticale sur toute sa hauteur. Le contrôle de la trajectoire est donc un aspect important d'une opération d'excavation, surtout lorsque le châssis est monté pendulaire à l'extrémité de câbles. L'invention apporte une solution simple et efficace à cette problématique.
  • De préférence, le tube de guidage est relié au mât par le biais d'un cardan supérieur.
  • De préférence, l'opération d'excavation de la tranchée est effectuée lorsque le châssis est en position découplée ou partiellement découplée. Encore de préférence, le passage en position découplée est effectué au moment où le dispositif d'excavation pénètre dans la tranchée ou à tout le moins est introduit entre des murets guides disposés à l'entrée de la tranchée.
  • Selon une variante, la partie mobile est un tube télescopique, ce qui permet par exemple de faciliter le vidage des godets au-dessus d'un camion lorsque la machine d'excavation est une benne preneuse.
  • De préférence, le dispositif de couplage de la partie mobile du tube de guidage est également coaxial à l'axe longitudinal de sorte que l'organe de couplage du châssis et le dispositif de couplage de la partie mobile du tube de guidage sont coaxiaux.
  • De manière préférentielle, le châssis est suspendu au mât par l'intermédiaire d'au moins un câble de sustentation, et le déplacement du câble de sustentation permet de faire passer le châssis entre sa position couplée et sa position découplée.
  • Avantageusement, le câble de sustentation est fixé à l'organe de couplage et s'étend à l'intérieur du tube de guidage. En d'autres termes, le tube de guidage entoure le câble de sustentation. Par suite, la présence du tube de guidage selon l'invention ne nuit pas au déplacement du câble de sustentation, ni aux opérations d'excavation.
  • Avantageusement, la machine d'excavation selon l'invention comporte en outre un moyen moteur fixé au tube de guidage pour entrainer en rotation la partie mobile du tube de guidage par rapport à la partie fixe, et la partie mobile du tube de guidage est disposée en dessous de la partie fixe du tube de guidage.
  • De préférence, mais pas nécessairement, le moyen moteur est attaché à la partie fixe du tube de guidage. Le moyen moteur est par exemple un moteur électrique.
  • Selon un mode de réalisation préférentiel, l'organe de couplage est une barre qui, en position couplée, vient s'engager par coopération de forme avec la partie mobile du tube de guidage, tandis qu'en position découplée, la barre se situe en dehors de la partie mobile du tube de guidage. Ce mécanisme, particulièrement simple à fabriquer, permet de réaliser l'opération de couplage sans intervention extérieure autre que le déplacement longitudinal du châssis (par exemple par le déplacement du câble de sustentation).
  • Pour améliorer l'opération de couplage, l'extrémité inférieure de la partie mobile présente avantageusement une forme évasée divergente pour faciliter l'engagement de la barre dans la partie mobile du tube de guidage.
  • Pour améliorer encore l'opération de couplage/découplage, l'organe de couplage est fixé au châssis par l'intermédiaire d'un cardan. Un intérêt du cardan et de compenser l'éventuel décalage entre l'axe du dispositif de couplage et l'axe de l'organe de couplage.
  • Dans le mode de réalisation préféré, mais pas exclusivement, la machine d'excavation est une benne preneuse. A cet effet, le dispositif d'excavation comporte deux godets montés pivotants par rapport au châssis, les godets étant actionnés grâce à un mécanisme d'actionnement disposé dans le châssis.
  • Selon une première variante, la benne preneuse est de type hydraulique. A cet effet, le mécanisme d'actionnement comprend au moins un vérin hydraulique alimenté par au moins une conduite hydraulique, et dans laquelle la partie fixe du tube de guidage présente une extrémité supérieure munie d'au moins un bras supérieur, tandis que la partie mobile du tube de guidage comporte au moins un bras inférieur, la conduite hydraulique étant maintenue au moins par les bras supérieur et inférieur. De préférence, le mécanisme d'actionnement est alimenté par au moins deux conduites hydrauliques qui s'étendent de part et d'autre du tube de guidage.
  • Afin d'améliorer l'accompagnement en rotation de la conduite hydraulique, les bras supérieur et inférieur sont pourvus de poulies articulées. Les poulies articulées servent à guider le déplacement et la déformation de la conduite hydraulique lors du pivotement du châssis autour de l'axe longitudinal du tube de guidage. Les poulies articulées servent également à guider le déroulé de la conduite hydraulique lors du passage de la position couplée à la position découplée, et lors de la descente du châssis dans le sol.
  • Un intérêt est de maintenir la (ou les) conduite hydraulique à distance du tube de guidage lors de la rotation du châssis afin d'éviter qu'elle ne frotte contre le tube de guidage, ce qui l'endommagerait.
  • De manière avantageuse, le tube de guidage comporte une partie intermédiaire située entre les bras supérieur et inférieur, la partie intermédiaire comprenant au moins un bras intermédiaire articulé qui maintien la conduite hydraulique de telle manière que la portion de conduite hydraulique qui s'étend entre les bras supérieur et inférieur est guidée en rotation lors d'une rotation de la partie mobile par rapport à la partie fixe du tube de guidage. La présence du bras intermédiaire permet d'améliorer encore le maintien de la conduite hydraulique à distance du tube de guidage.
  • De préférence, le bras intermédiaire est solidaire de la partie fixe du tube de guidage.
  • Avantageusement, le châssis présente une orientation non pivotée dans laquelle les bras supérieur et inférieur sont alignés angulairement en s'étendant du même côté du tube de guidage, et une orientation pivotée dans laquelle le bras inférieur et le châssis ont pivoté d'un demi-tour par rapport au bras supérieur.
  • Le passage entre l'orientation pivotée et l'orientation non pivotée est effectué lorsque le châssis est en position couplé, en faisant pivoter de 180° autour de son axe longitudinal la partie mobile du tube de guidage. De préférence, le passage entre l'orientation pivotée et l'orientation non pivotée est réalisée grâce au moyen moteur.
  • Selon une deuxième variante, la benne preneuse est de type mécanique. A cet effet, le mécanisme d'actionnement est actionné par un câble d'actionnement qui s'étend à l'intérieur de l'organe de couplage.
  • De préférence, les godets de la benne preneuse sont amenés en position fermée lorsqu'on tire sur le câble d'actionnement pour le remonter verticalement vers l'extrémité supérieure du mât. Inversement, les godets de la benne preneuse sont amenés en position ouverte lorsque le câble d'actionnement est relâché.
  • Ce câble d'actionnement s'étend selon la direction longitudinale du tube de guidage en étant sensiblement parallèle au câble de sustentation. Par suite, le câble d'actionnement et le câble de sustentation s'étendent tous les deux à l'intérieur du tube de guidage. De préférence, seul le câble d'actionnement s'étend à l'intérieur de l'organe de couplage du châssis.
  • De préférence, l'organe de couplage est muni d'un guide câbles pour maintenir le câble d'actionnement à distance des parois de l'organe de couplage, et ce afin d'éviter l'usure du câble d'actionnement.
  • La présente invention porte également sur un procédé d'excavation de sol à l'aide d'une machine d'excavation selon l'invention, procédé dans lequel :
    • on descend le châssis de manière à amener le dispositif d'excavation en contact avec le sol ;
    • on actionne le dispositif d'excavation afin de réaliser l'excavation d'une tranchée dans le sol, le châssis étant alors en position découplée ;
    • on remonte le châssis de façon à amener le châssis en position couplée ;
    • on fait pivoter la partie mobile du tube de guidage d'un demi-tour de manière à faire pivoter le châssis d'un demi-tour ;
    • on descend le châssis pivoté dans la tranchée afin de poursuivre l'excavation de la tranchée.
  • Lorsque la machine d'excavation est une benne preneuse, on réalise une étape de vidange des godets après avoir remonté le châssis en position couplée.
  • Avantageusement, le châssis est amené en position couplée lorsque le dispositif d'excavation sort de la tranchée, et est amené en position découplée lors de l'entrée du dispositif d'excavation dans la tranchée. Un intérêt est de contrôle la trajectoire des dispositifs d'excavation lors de l'entrée dans la tranchée et lors de la sortie de la tranchée.
    • Brève description des dessins
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de deux modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la figure 1 représente un exemple d'une machine d'excavation selon l'invention, à savoir une benne preneuse ;
    • la figure 2 est une vue partielle, de côté, d'un premier mode de réalisation d'une machine d'excavation selon l'invention, à savoir une benne preneuse mécanique, dans laquelle le châssis est en position couplé ;
    • la figure 3 illustre le début de la descente du châssis de la benne preneuse de la figure 2 , le dispositif d'excavation étant pris entre deux murets guide pendant que le châssis est amené vers sa position découplée ;
    • la figure 4 illustre la poursuite de la descente du dispositif d'excavation dans la tranchée, le châssis étant alors en position découplée ;
    • la figure 5 illustre la remontée du châssis et son passage en position couplée ;
    • la figure 6 illustre le pivotement du châssis de 180° autour d'un axe vertical, les godets du dispositif d'excavation étant en position fermée ;
    • la figure 7 illustre le début de la descente du châssis vers la tranchée, le châssis étant encore en position couplée ;
    • la figure 8 illustre l'étape d'ouverture des godets du dispositif d'excavation de la benne preneuse de la figure 2 ;
    • la figure 9 représente, en vue de face, un deuxième mode de réalisation de la machine d'excavation selon l'invention, à savoir une benne preneuse hydraulique, le châssis étant alors en position découplée ;
    • la figure 10 représente le châssis de la benne preneuse de la figure 9 en position couplée, le châssis étant dans son orientation non pivotée ;
    • la figure 11 représente le châssis de la benne preneuse de la figure 10 en position couplée, le châssis étant dans son orientation pivotée d'un demi-tour ; et
    • la figure 12 est une vue de détail du bras intermédiaire articulé fixé au tube de guidage.
    Description détaillée de l'invention
  • Sur la figure 1 , on a représenté une machine d'excavation 10 conforme à la présente invention. En l'espèce, la machine d'excavation est une benne preneuse 10 qui comporte un engin de levage, en l'espèce un porteur à chenille 12, équipé d'un mât 14 à l'extrémité supérieure duquel est suspendu un châssis 16, par l'intermédiaire d'un ou plusieurs câbles de sustentation 18. Le châssis comprend une partie supérieure 16a et une partie inférieure 16b qui portent un dispositif d'excavation 20. Dans cet exemple, le dispositif d'excavation est constitué de deux godets 22 montés pivotants par rapport au châssis 16, les godets 22 étant actionnés grâce à un mécanisme d'actionnement 24 disposé dans le châssis 16. De manière connue par ailleurs, les godets 22 peuvent se trouver en position fermée comme cela est représenté sur la figure 1 ou en position ouverte dans laquelle les deux godets sont éloignés l'un de l'autre. Comme on le constate sur la figure 1 , le châssis et le câble de sustentation 18 s'étendent selon une direction sensiblement verticale.
  • Conformément à l'invention, la machine d'excavation 10 comporte en outre un tube de guidage 30 qui est monté à l'extrémité supérieure 14a du mât et qui s'étend selon un axe longitudinal A dirigé vers le sol. Comme on le voit sur la figure 1 , cet axe longitudinal est sensiblement vertical dans cet exemple.
  • Ce tube de guidage comporte une partie fixe 32 qui est fixée au mât et plus exactement à l'extrémité supérieure du mât, ainsi qu'une partie mobile 34 en forme de tube qui est rotative, par rapport à la partie fixe, autour de l'axe longitudinal A. Dans cet exemple, la machine d'excavation 10 comporte en outre un moyen moteur 36 qui est fixé au tube de guidage pour entraîner en rotation la partie mobile 34 du tube de guidage 30 par rapport à la partie fixe 32. De préférence, la partie mobile 34 du tube de guidage 30 est disposée en dessous de la partie fixe 32 du tube de guidage 30. Dans cet exemple, le moyen moteur est disposé entre la partie fixe 32 et la partie mobile 34 du tube de guidage 30.
  • Conformément à l'invention, la partie mobile 34 du tube de guidage 30 comporte un dispositif de couplage 38 qui est situé dans cet exemple à l'extrémité inférieure de la partie mobile 34.
  • Comme on le voit sur les figures 2 à 8 , l'extrémité inférieure de la partie mobile 34 est ouverte et présente une forme évasée divergente. Dans cet exemple, le dispositif de couplage 38 du tube de guidage 34 est constitué par l'extrémité inférieure 34a de la partie mobile du tube de guidage. De préférence, la section de la partie inférieure 34a de la partie mobile du tube de guidage présente une section carrée.
  • En se référant maintenant aux figures 2 et 6 , on remarque que la partie supérieure 16a du châssis comporte un organe de couplage 40 en forme de barre qui s'étend verticalement depuis l'extrémité supérieure du châssis. Selon l'invention, l'organe de couplage 40 est coaxial à l'axe longitudinal A. On ajoute que le châssis est prévu pour pivoter autour de l'axe de l'organe de couplage 40, c'est-à-dire autour de l'axe longitudinal A. Dans cet exemple, la section transversale de l'organe de couplage est carrée. Avantageusement, les dimensions de la section de l'organe de couplage 40 correspondent sensiblement aux dimensions de la section du dispositif de couplage 38, ou bien sont légèrement inférieures, de telle manière que l'organe de couplage 40 peut être introduit dans la partie mobile du tube de guidage 34 via le dispositif de couplage 38, c'est-à-dire via l'ouverture ménagée dans l'extrémité inférieure de la partie mobile du tube de guidage.
  • Dans cet exemple, la section de l'organe de couplage est identique sur toute sa longueur bien que cela ne soit pas indispensable.
  • On comprend donc que l'association de l'organe de couplage 40 et du dispositif de couplage 38 forme un système de couplage mécanique dans lequel l'organe de couplage forme la partie mâle tandis que le dispositif de couplage 38 forme la partie femelle. Sans sortir du cadre de la présente invention, les parties mâle et femelle pourraient être inversées.
  • De manière connue par ailleurs, le déplacement vertical du châssis 16 est opéré grâce au déplacement du câble de sustentation 18.
  • Selon l'invention, le châssis 16 présente une position couplée dans laquelle l'organe de couplage 40 est couplé en rotation avec le dispositif de couplage 38 de la partie mobile 34 du tube de guidage 30 afin de permettre le pivotement du châssis autour de l'axe longitudinal A grâce à la rotation de la partie mobile du tube de guidage 30. En l'espèce, la rotation de la partie mobile 34 du tube de guidage 30 est réalisée grâce au moyen moteur 36, qui est dans cet exemple constitué par un moteur électrique.
  • On comprend que le couplage réalisé entre l'organe de couplage 40 et le dispositif de couplage 38 est obtenu grâce à la coopération de forme entre la section carrée de l'organe de couplage 40 et la section carrée du dispositif de couplage 38. Bien entendu, d'autres formes de section ou d'autres types de couplage pourraient être choisis et ce sans sortir du cadre de la présente invention.
  • Toujours selon l'invention, le châssis 16 présente en outre une position découplée dans laquelle l'organe de couplage 40 est découplé du dispositif de couplage 38 de la partie mobile 34 du tube de guidage 30. En position découplée, l'organe de couplage 40 se situe en dehors de la partie mobile 34 du tube de guidage 30 comme on peut le voir notamment sur la figure 4 .
  • On comprend que le déplacement du câble de sustentation 18 permet de faire passer le châssis 16 entre sa position couplée et sa position découplée. A l'aide des figures, on comprend que le passage de la position couplée à la position découplée se fait en descendant le châssis, donc en relâchant le câble de sustentation 18, tandis que le passage entre la position découplée et la position couplée se fait en remontant le châssis, c'est-à-dire en tirant sur le câble de sustentation 18. Comme on peut le voir notamment sur la figure 2 , le câble de sustentation 18 est fixé à l'extrémité supérieure 40a de l'organe de couplage 40. En outre, le câble de sustentation 18 s'étend à l'intérieur du tube de guidage 30. On ajoute que le moyen moteur 36 présente en outre un évidement axial permettant le passage de câble et notamment du câble de sustentation 18. En position couplée, le châssis 16 est donc apte à être pivoté autour de l'axe longitudinal A. Plus précisément, le châssis 16 présente une orientation non pivotée dans laquelle le châssis 16 n'a pas pivoté autour de son axe longitudinal A, et une position pivotée dans laquelle le châssis a pivoté de 180° autour de l'axe longitudinal A grâce à la rotation de la partie mobile 34 du tube de guidage 30. A l'aide des figures 2 à 8 , on va maintenant décrire un exemple du procédé d'excavation de sol réalisé à l'aide de la machine d'excavation selon l'invention. Dans une première étape, on amène le châssis au-dessus de la zone où l'on souhaite réaliser une tranchée. Dans cet exemple, le sol est préalablement équipé de murets-guides 50 qui définissent l'épaisseur de la tranchée à réaliser. Une fois le châssis correctement positionné au-dessus des murets-guides 50, on descend le châssis 16 de manière à amener le dispositif d'excavation 20 en contact avec le sol. De manière avantageuse, et comme on le voit sur la figure 3 , le châssis 16 est amené depuis sa position couplée de la figure 2 vers sa position découplée pendant que le dispositif d'excavation est introduit entre les murets-guides 50 qui flanquent les godets 22.
  • En d'autres termes, on s'assure du contrôle de la trajectoire verticale du châssis 16 dès lors que ce dernier est encore guidé par le tube de guidage 30 au moment où le dispositif d'excavation commence à s'enfoncer dans le sol. Sur la figure 4 , on a représenté le châssis en position découplée, c'est-à-dire que la barre 40 formant l'organe de couplage s'est déplacée verticalement par rapport à la partie mobile du tube de guidage qui reste fixe de manière à sortir hors de la partie mobile du tube de guidage.
  • Classiquement, lorsque le dispositif d'excavation a pénétré dans le sol, on actionne les godets afin de réaliser l'excavation d'une tranchée dans le sol. A ce moment, le châssis est en position découplée.
  • Après la fermeture des godets 22, on remonte le châssis 16 de façon à amener le châssis en position couplée comme cela est représenté sur la figure 5 . Dans cette position, le châssis présente une orientation non pivotée.
  • Puis, on fait pivoter la partie mobile 34 du tube de guidage 30 d'un demi-tour de manière à faire pivoter le châssis d'un demi-tour autour de l'axe longitudinal A. Ainsi, comme on le comprend à l'aide de la figure 6 , après avoir vidé le contenu des godets, on descend à nouveau le châssis (pivoté de 180°) dans la tranchée afin de poursuivre l'excavation de la tranchée, comme on l'a représenté sur la figure 7 . Là encore, le châssis est amené en position découplée lors de l'entrée du dispositif d'excavation dans la tranchée au cours de la descente du châssis. Le principe de fonctionnement de l'invention étant décrit, on va maintenant s'intéresser à deux modes de réalisation de la machine d'excavation 10 selon l'invention.
  • De préférence, l'organe de couplage 40 présente une longueur comprise entre 4 et 8 mètres, de préférence environ 6 mètres. Cette longueur peut être différente sous réserve qu'elle soit suffisante pour que l'organe de couplage 40 soit encore couplé au dispositif de couplage 38 quand les godets sont au niveau de l'entrée de la tranchée (par exemple au niveau de murettes guides disposées de part et d'autre de l'entrée de la tranchée). En outre, en position haute, les godets doivent pouvoir se vider dans un camion-benne de chantier.
  • Selon le premier mode de réalisation de l'invention, la machine d'excavation 10 consiste en une benne preneuse de type mécanique. Celle-ci est notamment illustrée sur les figures 2 à 8 . Dans le premier mode de réalisation, le mécanisme d'actionnement 24 qui est logé dans le châssis 16 est actionné par un câble d'actionnement 60 qui s'étend selon une direction verticale parallèlement au câble de sustentation 18.
  • Ce câble d'actionnement 60 s'étend également à l'intérieur du tube de guidage 30. Le câble d'actionnement 60 s'étend en outre à l'intérieur de l'organe de couplage 40 afin d'être lié au mécanisme d'actionnement 24. L'extrémité supérieure de l'organe de couplage 40 est munie en outre d'un guide-câble 62 permettant de guider le déplacement du câble d'actionnement 60 à l'intérieur de l'organe de couplage 40. Ce guide-câble 62 est par exemple muni de galets rotatifs. A l'aide de la figure 8 , on comprend que le relâchement du câble d'actionnement 60 permet l'ouverture des godets 22 tandis qu'une traction opérée sur ce câble d'actionnement 60 permet la fermeture des godets 22. Ce mécanisme d'actionnement des godets 22 à l'aide d'un câble d'actionnement est connu par ailleurs.
  • A l'aide des figures 9 à 12 , on va maintenant décrire un deuxième mode de réalisation de la machine d'excavation selon l'invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, la benne preneuse est du type hydraulique. A cet effet, le mécanisme d'actionnement 124 qui est logé dans le châssis 16 comporte une paire de vérins hydrauliques 126. Ces vérins 126, qui permettent le pivotement des godets 22, sont alimentés par au moins une conduite hydraulique 128. De préférence, le mécanisme d'actionnement 124 comprend deux vérins hydrauliques 126, qui sont alimentés par une première conduite hydraulique 128. Une seconde conduite hydraulique 128' est prévue pour le retour de fluide hydraulique. Les vérins hydrauliques 126 sont donc reliés aux première et seconde conduites hydrauliques 128,128'.
  • Le second mode de réalisation de la benne preneuse comporte également un tube de guidage 30 qui comporte une partie fixe 32 fixée à l'extrémité supérieure du mât 14a ainsi qu'une partie mobile 34. La machine d'excavation 100 comporte en outre un moyen moteur 36, par exemple un moteur hydraulique, fixé à la partie fixe du tube de guidage qui permet d'entraîner en rotation la partie mobile 34 par rapport à la partie fixe 32 du tube de guidage 30. Comme on le constate sur la figure 9 , la partie fixe du tube de guidage comporte une forme cylindrique qui s'étend selon la direction longitudinale A et qui présente une extrémité supérieure 32a munie d'une paire de bras supérieurs 170, 172 qui s'étendent radialement de part et d'autre de l'extrémité supérieure 32a de la partie fixe 32. La partie mobile 34a comporte quant à elle une paire de bras inférieurs 174, 176 qui s'étendent également radialement de part et d'autre de la partie mobile 34. Comme on le remarque à l'aide de la figure 9 , les bras supérieurs 170, 172 ainsi que les bras inférieurs 174, 176 sont pourvus de poulies articulées référencées 180 qui permettent le guidage des première et seconde conduites hydrauliques 128, 128'. En se référant à nouveau à la figure 9 , on constate que les conduites hydrauliques 128, 128' s'étendent verticalement depuis des enrouleurs 182 montés à l'extrémité supérieure 14a du mât 14 vers le mécanisme d'actionnement 124 logé dans le châssis 16, en passant par les poulies 180 des bras supérieurs 170, 172, puis par les poulies 180 des bras inférieurs 174, 176 avant de descendre verticalement vers le châssis.
  • Sur cette figure 9 , le châssis est en position découplée, la barre 40 faisant office d'organe de couplage étant située hors du dispositif de couplage 38 de la partie mobile du tube de guidage. Sur la figure 10 , on a représenté la même benne preneuse dans une configuration où le châssis 16 est en position couplée, la barre 40 étant introduite dans le dispositif de couplage 38 de la partie mobile du tube de guidage. Dans ces deux positions, le châssis présente une orientation non pivotée. On constate par ailleurs que la barre 40 est reliée au châssis par l'intermédiaire d'un cardan 41.
  • Dans cette position, on constate que les première et seconde conduites hydrauliques 128, 128' sont parallèles et s'étendent de part et d'autre du tube de guidage et de la barre 40. Pour améliorer encore le guidage des première et seconde conduites hydrauliques 128, 128', il est prévu une paire de bras intermédiaires articulés 184 dans lesquels passent les conduites hydrauliques et qui sont disposés sur une partie intermédiaire 33 du tube de guidage 30, cette partie intermédiaire 33 étant située entre les bras supérieurs 170, 172 et les bras inférieurs 174, 176. Dans cet exemple, la partie intermédiaire se situe sur la partie fixe du tube de guidage, environ à mi-longueur de cette dernière. Les bras intermédiaires 184, 186 qui sont articulés ont pour but de maintenir les première et seconde conduites hydrauliques 128, 128' de telle manière que la portion des conduites hydrauliques qui s'étend entre les bras supérieurs et les bras inférieurs soit guidée en rotation lors d'une rotation de la partie mobile par rapport à la partie fixe du tube de guidage. Pour ce faire, les bras intermédiaires articulés 184, 186 sont munis de poulies au travers desquels passent les première et seconde conduites hydrauliques 128, 128'.
  • Sur la figure 11 , on a représenté le châssis de la benne preneuse 100 dans une orientation pivotée d'un demi-tour autour de l'axe longitudinal A. Cette orientation pivotée est obtenue par pivotement de 180° de la partie mobile 34 alors que le châssis est en position couplée. Grâce aux poulies 180 et aux bras intermédiaires articulés, les portions de conduite hydraulique qui s'étendent entre les bras supérieur et inférieur sont maintenues à distance de la partie fixe du tube de guidage 30 et tendent à rester sensiblement rectilignes. On minimise ainsi la flexion des conduites hydrauliques 128 de manière à éviter leur endommagement. On constate par ailleurs que les portions des première et seconde conduites hydrauliques 128, 128' qui s'étendent entre les bras inférieurs 176, 174 et le châssis 16 restent verticales et parallèles entre elles. Ainsi l'invention permet-elle une rotation d'un demi-tour du châssis de la benne preneuse hydraulique sans endommager les conduites hydrauliques. On constate par ailleurs que dans l'orientation non pivotée, les bras supérieurs et inférieurs sont alignés angulairement en s'étendant du même côté du tube de guidage tandis que selon l'orientation pivotée de la figure 11 , les bras inférieurs 174, 176 ont pivoté d'un demi-tour par rapport aux bras supérieurs 170, 172.
  • Sur la figure 12 , on a illustré un exemple de réalisation d'un bras intermédiaire 186, le bras intermédiaire est apte à pivoter autour de deux axes verticaux X1, X2 et autour d'un axe horizontal X3, ce qui permet une articulation du bras intermédiaire selon trois axes différents. Le bras intermédiaire 186 est également muni d'une poulie 188 traversée par la conduite hydraulique 128 (et/ou 128'). On comprend donc que les bras intermédiaires permettent d'accompagner la rotation des conduites hydrauliques lors du pivotement du châssis.

Claims (11)

  1. Machine d'excavation (10,100) pour la réalisation de tranchées dans le sol comportant :
    ∘ un engin de levage (12) muni d'un mât (14) ayant une extrémité supérieure (14a) ;
    ∘ un tube de guidage (30) monté à l'extrémité supérieure (14a) dudit mât et s'étendant selon un axe longitudinal (A) dirigé vers le sol, le tube de guidage (30) comportant une partie fixe (32) qui est fixée au mât (14) ainsi qu'une partie mobile (34) qui est rotative par rapport à la partie fixe autour de l'axe longitudinal, la partie mobile (34) du tube de guidage (30) ayant un dispositif de couplage (38) ;
    caractérisé en ce que la machine d'excavation comprend :
    ∘ un châssis (16), suspendu au mât, ayant une partie inférieure (16b) et une partie supérieure (16a), la partie inférieure du châssis portant un dispositif d'excavation (20) tandis que la partie supérieure comporte un organe de couplage (40) coaxial à l'axe longitudinal, le châssis (16) pouvant être déplacé selon ledit axe longitudinal (A) entre :
    ∘ une position couplée dans laquelle l'organe de couplage (40) est couplé en rotation avec le dispositif de couplage (38) de la partie mobile du tube de guidage afin de permettre le pivotement du châssis autour de l'axe longitudinal grâce à la rotation de la partie mobile du tube de guidage, et
    ∘ une position découplée dans laquelle l'organe de couplage (40) est découplé du dispositif de couplage (38) de la partie mobile du tube de guidage, le châssis étant est suspendu au mât par l'intermédiaire d'au moins un câble de sustentation (18), le déplacement du câble de sustentation permettant de faire passer le châssis entre sa position couplée et sa position découplée, le dispositif d'excavation (20) comportant en outre deux godets (22) montés pivotants par rapport au châssis, les godets étant actionnés grâce à un mécanisme d'actionnement (24,124) disposé dans le châssis, le mécanisme d'actionnement (124) comprenant au moins un vérin hydraulique (126) relié à au moins une conduite hydraulique (128,128'), la partie fixe (32) du tube de guidage (30) présentant une extrémité supérieure (32a) munie d'au moins un bras supérieur, tandis que la partie mobile (34) du tube de guidage comporte au moins un bras inférieur (174,176), la conduite hydraulique (128,128') étant maintenue au moins par les bras supérieur et inférieur.
  2. Machine d'excavation selon la revendication 1, dans laquelle le câble de sustentation (18) est fixé à l'organe de couplage (40) et s'étend à l'intérieur du tube de guidage.
  3. Machine d'excavation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un moyen moteur (36) fixé au tube de guidage pour entraîner en rotation la partie mobile du tube de guidage par rapport à la partie fixe, et en ce que la partie mobile (34) du tube de guidage est disposée en dessous de la partie fixe du tube de guidage.
  4. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle l'organe de couplage (40) est une barre qui, en position couplée, vient s'engager par coopération de forme avec la partie mobile (34) du tube de guidage, tandis qu'en position découplée, la barre se situe en dehors de la partie mobile du tube de guidage.
  5. Machine d'excavation selon la revendication 4, dans laquelle l'extrémité inférieure (34a) de la partie mobile (34) présente une forme évasée divergente pour faciliter l'engagement de la barre dans la partie mobile du tube de guidage.
  6. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l'organe de couplage est fixé au châssis par l'intermédiaire d'un cardan (41).
  7. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les bras supérieur et inférieur (170,172,174,176) sont pourvus de poulies articulées (180).
  8. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le tube de guidage (30) comporte une partie intermédiaire (33) située entre les bras supérieur (170,172) et inférieur (174,176), la partie intermédiaire comprenant au moins un bras intermédiaire (184,186) articulé qui maintien la conduite hydraulique de telle manière que la portion de conduite hydraulique qui s'étend entre les bras supérieur et inférieur est guidée en rotation lors d'une rotation de la partie mobile par rapport à la partie fixe (32) du tube de guidage (30).
  9. Machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le châssis (16) présente une orientation non pivotée dans laquelle les bras supérieur (170,172) et inférieur (174,176) sont alignés angulairement en s'étendant du même côté du tube de guidage, et une orientation pivotée dans laquelle le bras inférieur et le châssis ont pivoté d'un demi-tour par rapport au bras supérieur.
  10. Procédé d'excavation de sol à l'aide d'une machine d'excavation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, procédé dans lequel :
    • on descend le châssis de manière à amener le dispositif d'excavation en contact avec le sol ;
    • on actionne le dispositif d'excavation afin de réaliser l'excavation d'une tranchée dans le sol, le châssis étant alors en position découplée ;
    • on remonte le châssis de façon à amener le châssis en position couplée ;
    • on fait pivoter la partie mobile du tube de guidage d'un demi-tour de manière à faire pivoter le châssis d'un demi-tour ;
    • on descend le châssis pivoté dans la tranchée afin de poursuivre l'excavation de la tranchée.
  11. Procédé d'excavation de sol selon la revendication 10, dans lequel le châssis est amené en position couplée lorsque le dispositif d'excavation sort de la tranchée, et est amené en position découplée lors de l'entrée du dispositif d'excavation dans la tranchée.
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