FR2479874A1 - TIPPING SHOVEL DEVICE - Google Patents
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Abstract
LA PELLE PROPREMENT DITE 12 EST RELIEE A LA FLECHE DE LEVAGE 2 DE L'ENGIN 1 PAR UN SUPPORT INTERMEDIAIRE 11 COMPRENANT DEUX BRAS 19 ARTICULES A L'UNE ET A L'AUTRE PIECE, CES BRAS VENANT SE LOGER DANS DES POCHES OU DEPRESSIONS LATERALES 32 DU CORPS DE LA PELLE 12 A LA POSITION NON BASCULEE DE CELLE-CI. LES DEPRESSIONS 32 SONT OUVERTES SUR LE COTE ET EN DIRECTION DU BAS ET LEUR PAROI DE RACCORDEMENT A LA PAROI LATERALE DE LA PELLE 12 EST INCLINEE, LE TOUT DE MANIERE QUE LORS DE L'ENFONCEMENT DE LA PELLE DANS LA MATIERE A CHARGER, CELLE-CI NE PUISSE S'AGGLOMERER DANS LES DEPRESSIONS ET GENER AINSI LE MOUVEMENT RELATIF DES BRAS.THE SHOVEL PROPERLY CALLED 12 IS CONNECTED TO THE LIFTING ARROW 2 OF THE UNIT 1 BY AN INTERMEDIATE SUPPORT 11 INCLUDING TWO ARMS 19 ARTICULATED TO ONE AND THE OTHER PART, THESE ARMS COMING TO BE LODGED IN POCKETS OR LATERAL DEPRESSIONS 32 FROM THE SHOVEL BODY 12 TO THE UNTILTED POSITION OF THE SHOVEL. THE DEPRESSIONS 32 ARE OPEN ON THE SIDE AND TOWARDS DOWN AND THEIR CONNECTION WALL TO THE SIDE WALL OF THE SHOVEL 12 IS INCLINED, ALL SO THAT WHEN THE SHOVEL IS INSERTED IN THE MATERIAL TO BE LOADED, THE SAME- CI CANNOT AGGLOMERATE IN THE LOWS AND THUS GENERATE THE RELATIVE MOVEMENT OF THE ARMS.
Description
La présente invention a trait à un dispositif de pelle basculante du genreThe present invention relates to a tilting shovel device of the kind
comprenant un support propre à se monter sur le mécanisme de levage d'un engin de chargement et une pelle proprement dite qui comporte une paroi extérieure convexe s'étendant entre deux parois latérales, un espace récepteur de charge et une arête, cette pelle étant montée sur comprising a support suitable for mounting on the lifting mechanism of a loading machine and a shovel proper which has a convex outer wall extending between two side walls, a load receiving space and an edge, this shovel being mounted sure
deux bras de support de façon à pouvoir basculer autour d'un axe para- two support arms so as to be able to tilt about a parallel axis
llèle à son arête et comprenant, pour recevoir ces bras avec leurs articulations, deux poches dont le fond dépasse dans l'espace récepteur It lies at its edge and includes, to receive these arms with their joints, two pockets whose bottom protrudes into the receiving space
de charge à partir de la paroi extérieure convexe de la pelle. load from the convex outer wall of the shovel.
Les pelles basculantes sont d'ordinaire montées à demeure ou par des dispositifs rapidement interchangeables, sur des mécanismes de levage tels par exemple que les flèches des engins de chantier. Elles peuvent être d'une part abaissées ou soulevées par le moyen de ce mécanisme, d'autre part basculées autour de leur axe d'articulation à celui-ci. Pour assurer les mouvements de bascule on prévoit un moteur linéaire, et notamment un vérin hydraulique. On peut se référer à cet égard à la demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous The tilting shovels are usually permanently mounted or by quickly interchangeable devices, on lifting mechanisms such as for example the jibs of construction machines. They can be on the one hand lowered or raised by means of this mechanism, on the other hand tilted around their axis of articulation thereto. To ensure the rocking movements, a linear motor is provided, and in particular a hydraulic cylinder. In this regard, reference can be made to the German patent application submitted for public inspection under
le No 1756034.No. 1756034.
Il est désirable dans bien des cas de réaliser de très grandes hauteurs de déversement, par exemple lorsqu'on charge des camions à très hautes ridelles, lors de l'alimentation de trémies ou du remplissage de silos, etc... Le basculement autour d'un axe du mécanisme de levage qui peut luimême d'une part s'abaisser vers le sol autour de son axe propre et d'autre part se relever de même manière, aboutit bien entendu à une limitation du point de basculement le plus élevé car l'axe d'articulation du dispositif au mécanisme de levage ne peut être prévu à n'importe It is desirable in many cases to achieve very large dumping heights, for example when loading trucks with very high drop sides, when feeding hoppers or filling silos, etc. The tilting around '' an axis of the lifting mechanism which can itself be lowered towards the ground around its own axis on the one hand and on the other hand be raised in the same way, of course results in a limitation of the highest tipping point because the axis of articulation of the device to the lifting mechanism cannot be provided at any
quelle hauteur pour des raisons de construction de l'engin lui-même. what height for reasons of construction of the machine itself.
De ce fait on connaît également des pelles susceptibles de bascu- Because of this, shovels are also known to tip over.
ler à une grande hauteur et qu'on appellera ci-après pelles à déverse- ler at a great height and which we will call hereinafter:
ment surélevé, (par exemple celles de la firme américaine Attachments Inc. , U.S.A.). Dans ces appareils la pièce articulée au mécanisme de levage n'est pas la pelle basculante elle-même, mais bien un support sur lequel cette pelle peut basculer à son tour. A la position abaissée de ce mécanisme, le support porte contre la pelle et n'entraîne ainsi aucune augmentation sensible de la longueur de la flèche. Au contraire à la position levée du mécanisme, pour basculer la pelle on part du support dont la longueur vient s'ajouter à celle de la flèche, de sorte que la hauteur de déversement susceptible d'être réalisée se trouve augmentée. Toutefois l'on se heurte à des difficultés pour monter la pelle sur son support de façon telle qu'apparaissent les effets désirés. Dans l'état actuel de la technique la pelle comporte des poches réalisées en direction de l'intérieur dans la partie convexe de sa paroi extérieure, ces poches se trouvant à un écartement qui correspond à peu près à une division en trois de la largeur de la pelle. C'est dans ces poches que les bras du support s'engagent à partir de l'extérieur pour venir s'y articuler. A la positon non basculée de la pelle, ces bras se situent à l'intérieur des poches sur une partie de leur longueur. La réalisation connue des poches de ce genre s'avère comporter des inconvénients: sur l'arrière, c'est-à-dire sur l'extérieur de la pelle, elles tendent à s'obstruer par entassement et agglomération de la matière qui se comprime d'ailleurs encore davantage quand on cherche à redresser la pelle et qui gêne le remplissage et la vidange de celle-ci sur son intérieur. En outre du fait que l'axe de basculement se trouve relativement éloigné de l'arête de la pelle, la hauteur de déversement est relativement amoindrie raised (for example those of the American firm Attachments Inc., U.S.A.). In these devices, the part articulated to the lifting mechanism is not the tilting shovel itself, but a support on which this shovel can tilt in turn. In the lowered position of this mechanism, the support bears against the shovel and thus does not cause any appreciable increase in the length of the boom. On the contrary to the raised position of the mechanism, to tilt the shovel one starts from the support, the length of which is added to that of the boom, so that the dumping height capable of being produced is increased. However, there are difficulties in mounting the shovel on its support so that the desired effects appear. In the current state of the art, the shovel has pockets made in the direction of the interior in the convex part of its outer wall, these pockets being at a spacing which corresponds roughly to a division into three of the width of the shovel. It is in these pockets that the arms of the support engage from the outside to come and articulate there. In the non-tilted position of the shovel, these arms are located inside the pockets for part of their length. The known production of pockets of this kind turns out to have drawbacks: on the back, that is to say on the outside of the shovel, they tend to become clogged by crowding and agglomeration of the material which compresses even more when we try to straighten the shovel and which hinders the filling and emptying of it on its interior. In addition to the fact that the tilting axis is relatively far from the edge of the excavator, the dumping height is relatively reduced
par rapport au niveau de cet axe.relative to the level of this axis.
L'invention vise à perfectionner la réalisation d'un tel dispositif de pelle basculante de façon telle qu'il n'y ait pas lieu de craindre que les poches ne gênent le basculement. A cet effet, conformément à l'invention, les poches sont constituées par des dépressions réalisées aussi bien dans la paroi extérieure convexe de la pelle que dans ses parois latérales. Ces dépressions se trouvent ainsi sur les côtés extérieurs de la pelle, le long des bords de ceux-ci et sont donc ouvertes sur deux faces, savoir d'une part sur celle qui correspond au prolongement de la paroi extérieure, plus particulièrement du fond, les bras du support pouvant basculer dans un sens et dans l'autre dans l'ouverture ainsi réalisée, et d'autre part sur celle qui prolonge la paroi latérale correspondante, de sorte que toute matière ayant pénétré dans la poche peut s'échapper par ces faces ouvertes lors du redressement de la pelle. On peut notamment prévoir que le fond de chaque dépression se raccorde à la paroi latérale correspondante par une partie inclinée The invention aims to improve the production of such a tilting shovel device in such a way that there is no reason to fear that the pockets will prevent tilting. To this end, in accordance with the invention, the pockets are formed by depressions produced both in the convex outer wall of the shovel and in its side walls. These depressions are thus found on the outer sides of the shovel, along the edges thereof and are therefore open on two faces, namely on the one hand on that which corresponds to the extension of the outer wall, more particularly of the bottom, the arms of the support being able to tilt in one direction and in the other in the opening thus produced, and on the other hand on that which extends the corresponding side wall, so that any material having penetrated into the pocket can escape by these faces open during the straightening of the shovel. One can in particular provide that the bottom of each depression is connected to the corresponding side wall by an inclined part.
présentant par rapport à cette paroi un angle compris entre 25 et 650. having an angle between 25 and 650 with respect to this wall.
Avec pareille disposition la matière qui a pu s'agglomérer contre le petit côté de la poche est chassée latéralement de celle-ci en raison de With this arrangement, the material which may have agglomerated against the short side of the pocket is expelled laterally from the latter due to
l'obliquité de la face correspondante. the obliquity of the corresponding face.
Les extrémités arrière des poches sont avantageusement ouvertes de sorte qu'à la position redressée de la pelle les bras porteurs de celle-ci sont en pratique entièrement logés dans ces poches, parallèlement au fond de la pelle en assurant ainsi un angle de basculement maximal de The rear ends of the pockets are advantageously open so that, in the upright position of the shovel, the carrying arms thereof are in practice entirely housed in these pockets, parallel to the bottom of the shovel, thus ensuring a maximum tilt angle of
cette dernière.the latter.
Il est possible de ne pas laisser les poches entièrement ouvertes sur le côté latéral de la pelle, mais seulement sur une partie notable de leur longueur. Plus particulièrement la zone d'articulation des bras porteurs peut être recouverte par des plaquettes qui constituent en It is possible not to leave the pockets fully open on the lateral side of the shovel, but only over a significant part of their length. More particularly, the articulation zone of the carrying arms can be covered by plates which constitute
même temps support pour les goujons d'articulation. same time support for hinge studs.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractériqtiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Fig. 1 montre un dispositif de pelle basculante suivant The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is capable of providing: FIG. 1 shows a following tilting shovel device
l'invention monté sur le mécanisme de levage d'un engin de chantier. the invention mounted on the lifting mechanism of a construction machine.
Fig. 2 est une vue en perspective d'un support faisant Fig. 2 is a perspective view of a support making
partie du dispositif précité.part of the aforementioned device.
Fig. 3 est une vue par l'arrière de la pelle de ce dispositif. Fig. 3 is a rear view of the shovel of this device.
Fig. 4 montre le dispositif à l'état redressé de la pelle, Fig. 4 shows the device in the straightened state of the shovel,
le mécanisme de levage étant abaissé. the lifting mechanism being lowered.
Fig. 5 représente ce dispositif, la pelle étant basculée de Fig. 5 shows this device, the shovel being tilted
façon normale à la position relevée du mécanisme de levage. normal to the raised position of the lifting mechanism.
Fig. 6 illustre le dispositif lors du basculement surélevé Fig. 6 illustrates the device during raised tilting
de la pelle.shovel.
Fig. 7 est une coupe suivant le plan-VII-VII de fig. 5. Fig. 7 is a section along the plane-VII-VII of FIG. 5.
En fig. 1 un engin de chantier usuel 1 porte à articulation un mécanisme de levage 2 qu'un vérin hydraulique 3 peut faire tourner In fig. 1 a common construction machine 1 hinged door a lifting mechanism 2 that a hydraulic cylinder 3 can rotate
autour d'un axe horizontal 4. A ce mécanisme, qui dans l'exemple repré- around a horizontal axis 4. To this mechanism, which in the example shown
senté est fait de deux bras de flèche parallèles, est articulé à l'opposé de l'axe 4 un plateau 5 prévu pour être rapidement interchangeable. Ce plateau peut basculer par rapport au mécanisme 2 sous l'effet d'un vérin hydraulique 7 agissant par l'intermédiaire d'un système de levier et tringle 6. Comme à l'ordinaire, sur le plateau 5 peuvent être accrochés et verrouillés divers genres d'outils, tels notamment qu'une pelle basculante. Suivant fig. 1 le plateau 5 porte des goujons 14 sur lesquels est monté un tel dispositif 10 de pelle basculante relevable (à déversement surélevé) comprenant comme composants principaux un support 11, une felt is made of two parallel boom arms, is articulated opposite the axis 4 a plate 5 provided to be quickly interchangeable. This plate can tilt relative to the mechanism 2 under the effect of a hydraulic cylinder 7 acting by means of a lever and rod system 6. As usual, on the plate 5 can be hooked and locked various kinds of tools, such as a tilting shovel. According to fig. 1 the plate 5 carries studs 14 on which is mounted such a device 10 for a tiltable shovel (with raised discharge) comprising as main components a support 11, a
pelle proprement dite 12 et deux vérins hydrauliques 13. actual excavator 12 and two hydraulic cylinders 13.
Ainsi qu'on peut le voir en détail en fig. 2, le support de pelle 11 est constitué par une traverse 18 aux extrémités de laquelle sont fixés deux bras porteurs 19 substantiellement parallèles l'un à l'autre, tandis que dans l'espace qui les sépare cette traverse porte deux autres bras 20, ou bras de montage, également parallèles l'un à l'autre, mais orientés à angle droit par rapport aux précédents, ces bras 20 étant entretoises par une poutrelle de rigidification 21. Dans chacune des parties latérales de la traverse 18 situées entre les bras 19 et 20 il As can be seen in detail in fig. 2, the shovel support 11 is constituted by a cross member 18 at the ends of which are fixed two carrying arms 19 substantially parallel to one another, while in the space which separates them this cross member carries two other arms 20, or mounting arms, also parallel to each other, but oriented at right angles to the previous ones, these arms 20 being spacers by a stiffening beam 21. In each of the lateral parts of the crosspiece 18 located between the arms 19 and 20 there
est prévu un étrier 22 auquel s'articule la tige 23 du vérin 13 corres- a stirrup 22 is provided to which the rod 23 of the jack 13 corresponds
pondant. Ces étriers 22 sont relativement courts car ils ne représentent pas des bras de levier proprement dits, mais seulement des appuis comportant la possibilité de rotation nécessaire pour les tiges des laying. These stirrups 22 are relatively short because they do not represent lever arms proper, but only supports comprising the possibility of rotation necessary for the rods of the
vérins 13 sur le support 11.cylinders 13 on the support 11.
La pelle basculante 12 a été représentée en détail en fig. 3. Elle comprend deux parois latérales 28 renforcées par des baguettes 29 vers le bord qui constitue le débouché ou arête de cette pelle. Entre ces deux parois il est prévu une paroi extérieure 30 qui, vue à partir de l'extérieur de la pelle, présente une configuration générale convexe, terme qui doit s'entendre non seulement d'un profil rond ou au moins The tilting shovel 12 has been shown in detail in FIG. 3. It comprises two side walls 28 reinforced by rods 29 towards the edge which constitutes the outlet or edge of this shovel. Between these two walls there is provided an outer wall 30 which, seen from the outside of the shovel, has a generally convex configuration, a term which must be understood not only with a round profile or at least
arrondi vers ses c8tés intérieurs, mais également d'une forme rectangulaire. rounded towards its inner sides, but also of a rectangular shape.
Cette paroi 30 constitue en partie un fond 31 sur lequel vient reposer This wall 30 partially constitutes a bottom 31 on which rests
la matière ou charge prélevée par la pelle. the material or load taken by the shovel.
Sur la longueur des intersections des plans des parois latérales 28 et du fond 31 la pelle 12 comporte des poches ou dépressions 32 en forme de gouttière dans la zone desquelles ledit fond 31 se trouve diminué en largeur d'une valeur correspondante, tandis que les parois latérales 28 elles-mêmes se rapprochent pour devenir ainsi celles intérieures 33 et 34 de ces dépressions. Chacune de celles-ci est ouverte dans le prolongement de la paroi latérale 28 adjacente et du Over the length of the intersections of the planes of the side walls 28 and of the bottom 31 the shovel 12 has pockets or depressions 32 in the form of a gutter in the area of which said bottom 31 is reduced in width by a corresponding value, while the walls side 28 themselves come together to become the inner ones 33 and 34 of these depressions. Each of these is open in the extension of the adjacent side wall 28 and the
fond 31 en constituant ainsi une partie rentrante de la pelle au voisi- bottom 31 thereby constituting a re-entrant part of the shovel adjacent to
nage de son bord correspondant (voir fig. 6). Chaque dépression 32 est seulement recouverte au voisinage de l'arête 35 (fig.1) de la pelle par une plaquette 36 soudée à la. paroi latérale 29 et au fond 31 qui à cet endroit n'est pas à largeur réduite. Entre cette plaquette 36 et la paroi 34 de chaque dépression 32 s'étend un goujon 37 sur lequel est monté à rotation l'un des bras porteurs 19 (fig. 2). Les dépressions 32 ne sont que faiblement inclinées par rapport au fond 31 et à la position basculée de la pelle elles reçoivent les bras 19 (fig. 5). Cette pelle 12 comporte encore sur sa face arrière d'autres goujons38 (fig. 1 et 3) disposés entre des pattes de montage appropriées et sur chacun desquels est articulé l'un des vérins 13. La pelle 12 est supportée par les swims from its corresponding edge (see fig. 6). Each depression 32 is only covered in the vicinity of the edge 35 (fig.1) of the shovel by a plate 36 welded to the. side wall 29 and at the bottom 31 which at this location is not of reduced width. Between this plate 36 and the wall 34 of each depression 32 extends a stud 37 on which is rotatably mounted one of the support arms 19 (fig. 2). The depressions 32 are only slightly inclined relative to the bottom 31 and in the tilted position of the shovel they receive the arms 19 (fig. 5). This shovel 12 also has on its rear face other studs38 (fig. 1 and 3) disposed between suitable mounting lugs and on each of which is articulated one of the jacks 13. The shovel 12 is supported by the
goujons 37 et 38. L'extrémité arrière 39 des dépressions 32 est ouverte. studs 37 and 38. The rear end 39 of the depressions 32 is open.
L'engin 1 comporte trois circuits hydrauliques de commande qui actionnent respectivement, le premier le vérin 3, le second le vérin 7 The machine 1 comprises three hydraulic control circuits which actuate respectively, the first the cylinder 3, the second the cylinder 7
et le troisième les vérins 13.and the third the cylinders 13.
Fig. 4, 5 et 6 montrent diverses positions de travail du dispo- Fig. 4, 5 and 6 show various working positions of the dispo-
sitif 10. En fig. 4 on se trouve à la position redressée de la pelle, le sitive 10. In fig. 4 we are in the upright position of the shovel, the
mécanisme de levage étant abaissé; on a représenté en traits inter- lifting mechanism being lowered; we have shown in inter-
rompus le plateau interchangeable 5 de même que la tige du système 6. On peut par exemple enfoncer la pelle 12 dans un tas de produit ou matière à charger, puis la relever par le mécanisme 2 pour soulever avec elle une charge de cette matière. A la position de fig. 5, la charge est déversée à la façon normale par actionnement du vérin 7. Si le dispositif doit s'utiliser comme pelle à déversement surélevé, conformément à fig. 1 et 6 on n'alimente pas le vérin 7, mais au contraire les vérins 13 qui expandent leurs tiges 23, ce qui a pour effet que la pelle 12 est soulevée dans sa partie correspondant aux goujons 38 et bascule ainsi autour des autres goujons 37, de sorte que la charge est déversée à broken the interchangeable plate 5 as well as the rod of the system 6. One can for example push the shovel 12 into a heap of product or material to be loaded, then raise it by the mechanism 2 to lift with it a load of this material. At the position of fig. 5, the load is discharged in the normal way by actuation of the jack 7. If the device is to be used as an elevated shovel, in accordance with fig. 1 and 6, the jack 7 is not supplied, but on the contrary the jacks 13 which expand their rods 23, which has the effect that the shovel 12 is lifted in its part corresponding to the studs 38 and thus rocks around the other studs 37 , so that the load is discharged to
partir d'une plus grande hauteur.from a higher height.
Fig. 7 montre encore comment, grâce aux dépressions 32, les bras porteurs 19 viennent en quelque sorte s'incorporer au profil de la pelle mais si ces dépressions 32 permettent ainsi aux bras 19 de ne pas déborder de ce profil, elles ne réduisent que de façon insignifiante le Fig. 7 also shows how, thanks to the depressions 32, the carrying arms 19 are somehow incorporated into the profile of the shovel, but if these depressions 32 thus allow the arms 19 not to exceed this profile, they only reduce so insignificant on
volume de chargement de la pelle sans gêner le moins du monde le déver- loading volume of the excavator without disturbing it in the least
sement au niveau du fond 31.at the bottom 31.
Il est particulièrement avantageux à cet égard que par suite de la présence des dépressions 32 prévues sur les côtés et dans lesquelles les bras porteurs 19 viennent se noyer en quelque sorte sur toute leur longueur à leur position extrême, l'axe géométrique de rotation des goujons 37 puisse se trouver très rapproché de l'arête 35 de la pelle 12, de sorte qu'il est possible de tirer parti à plein de la hauteur It is particularly advantageous in this regard that as a result of the presence of the depressions 32 provided on the sides and in which the carrying arms 19 come to drown in some way over their entire length at their extreme position, the geometric axis of rotation of the studs 37 can be very close to the edge 35 of the shovel 12, so that it is possible to take full advantage of the height
supplémentaire.additional.
Lors de l'enfoncement de la pelle 12 dans un tas de matière à charger, les plaquettes de recouvrement 36 protègent la portée des goujons 37. La matière qui a pu éventuellement s'engager latéralement dans les dépressions 32 retombe par les faces latérales ouvertes de celles-ci; dans le cas d'une matière visqueuse et collante, ne pouvant tomber d'ellemême, l'entrée des bras porteurs 19 dans les dépressions 32 réalise d'abord le tassement de cette matière, puis son expulsion par le côté en raison de l'obliquité de la paroi 33, correspondant à un When the shovel 12 is driven into a pile of material to be loaded, the covering plates 36 protect the bearing surface of the studs 37. The material which could possibly engage laterally in the depressions 32 falls through the open side faces of these; in the case of a viscous and sticky material, which cannot fall on its own, the entry of the carrying arms 19 into the depressions 32 first compresses this material, then expels it from the side due to the obliquity of the wall 33, corresponding to a
angle de l'ordre de 450 par rapport à la normale à la paroi latérale 28. angle of the order of 450 relative to normal to the side wall 28.
Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a It should also be understood that the above description has not
été donné qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails given as an example and does not limit the scope of the invention which we would not leave by replacing the details
d'exécution décrits par tous autres équivalents. of execution described by all other equivalents.
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