FR2813941A1 - Systeme d'accouplement mecanique et multifluidique d'un outil sur un cadre porte-outil - Google Patents

Abstract

Dans ce système, le cadre porte-outil (1) et l'outil (2) sont chacun équipés d'un boîtier de connexion fluidique multiple, par exemple hydraulique (3a, 3b) pourvus d'organes de connexion complémentaires mâle-femelle; le système est remarquable par le fait que chacun de ces boîtiers (3a, 3b) est muni d'un couvercle protecteur mobile et escamotable, qui recouvre normalement les organes de connexion contenus dans le boîtier concerné, ces couvercles étant agencés de telle manière que le positionnement correct du cadre porte-outil (1) vis-à-vis de l'outil (2) en vue de leur accouplement mutuel provoque automatiquement l'escamotage des couvercles (5a, 5b), entraînant la mise en correspondance directe des organes de connexion fluidique des deux boîtiers (3a, 3b), de manière à permettre les connexions mécaniques et fluidiques ultérieures entre le cadre porte-outil et l'outil.Ce système permet de protéger les organes de connexion du milieu extérieur, sans affecter la facilité de l'accouplement de l'outil avec le cadre porte-outil.Equipement pour matériel de travaux publics ou pour chargeur hydraulique dans le domaine agricole.

Description

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La présente invention concerne un système d'accouplement à la fois mécanique et multifluidique entre le cadre porte-outil d'un engin manipulateur tel que, notamment, un chargeur hydraulique et un outil interchangeable.

Dans de nombreuses applications, en particulier dans le domaine de l'agriculture et le domaine des travaux publics, il a déjà été proposé des dispositifs aptes à assurer à la fois la connexion mécanique et la connexion fluidique entre deux éléments, dont l'un consiste en un engin principal, et l'autre en un équipement auxiliaire pouvant être fixé de manière amovible et interchangeable audit engin, afin de réaliser un travail particulier.

Le premier élément est, par exemple, un véhicule motorisé ou un engin manipulateur.

Le second élément est un dispositif de travail quelconque, par exemple une remorque destinée à contenir des matières, ou un outil apte à réaliser une opération déterminée.

Lorsque le second élément comporte des organes de commande, tels que des vérins ou des moteurs à commande par fluide (liquide hydraulique et/ou air comprimé), il faut relier les différents conduits d'amenée et d'évacuation de ce fluide à des conduits équipant le premier élément, lesquels sont reliés à une source produisant le fluide sous pression, et un réservoir de retour et de mise à pression atmosphérique, lesquels sont soit portés directement par le premier élément, soit portés par un autre engin auquel est fixé ce premier élément.

Une situation bien caractéristique dans laquelle on rencontre une telle configuration est celle comprenant un tracteur agricole sur lequel est monté un chargeur hydraulique destiné à recevoir différents outils interchangeables.

La source de pression hydraulique est placée sur le tracteur.

Les conduits hydrauliques d'alimentation des différents vérins du chargeur sont reliés à ceux du tracteur par un dispositif de connexion multiple, par exemple du genre décrit dans le document EP-B, 0 390 715.

Le chargeur comporte un cadre porte-outil sur lequel il est possible de monter et de verrouiller un certain nombre d'outils interchangeables.

Certains de ces outils comportent également des organes de commande, tels que des vérins hydrauliques.

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La connexion de l'outil avec le cadre porte-outil nécessite aussi, par conséquent, que soit effectuée une connexion hydraulique entre les conduits alimentant les vérins de l'outil et les conduits hydrauliques présents sur le chargeur.

Dans les applications qui viennent d'être mentionnées, il est intéressant de pouvoir procéder à l'accouplement simultané ou quasi simultané, de manière automatique ou semi-automatique, des deux éléments à connecter, aussi bien sur le plan de leur verrouillage mutuel mécanique que sur le plan de leur connexion fluidique et, accessoirement, électrique.

De nombreux dispositifs ont été proposés en ce sens ; à cet égard, on peut citer, de manière non exhaustive, les documents suivants, illustrant l'état de la technique en la matière : GB-A- 1 490 087, DE-A- 61 531 835, DE-A- 2 900 866, DE-U- 90/13888, EP-A- 0 434 472, EP-B- 0 483 232, EP-A- 0 602 165, FR-A- 2 676 765, FR-A- 2 684 120, FR-A- 2 687 115, US-A- 4 368 899, US-A- 4 630 878, US-A- 5 108 252, W0-97/30231 et W0-99/11874.

En général, les dispositifs de connexion fluidique multiple sont composés de deux boîtiers, en forme générale de parallélépipède rectangle, ouverts sur l'une de leurs faces.

L'un des deux boîtiers est pourvu d'un ensemble d'organes de connexion fluidique mâles, tandis que l'autre est pourvu d'un ensemble d'organes de connexion femelles complémentaires.

Les deux ensembles de connecteurs mâles et femelles sont en nombre identique et occupent un positionnement similaire à l'intérieur de leur boîtier, si bien que lorsque les deux boîtiers sont mis en coïncidence, leurs ouvertures tournées l'une vers l'autre, chacun des organes femelles se trouve exactement dans l'alignement de l'organe mâle auquel il est affecté.

Ainsi, si l'on rapproche à fond l'un de l'autre les deux boîtiers, de sorte qu'ils forment une boîte fermée, on provoque l'emboîtement de chaque connecteur mâle dans le connecteur femelle associé, assurant ainsi la liaison fluidique multiple recherchée.

En général, il est prévu également dans ces boîtiers au moins un jeu de broches - également mâle/femelle - destinés à assurer en plus une connexion électrique.

Ceci est nécessaire lorsque l'outil à accoupler comporte un appareil à commande électrique.

Dans chacune des deux applications mentionnées plus haut, à savoir les travaux publics et le domaine agricole, le milieu ambiant dans lequel on opère

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est souvent pollué, l'air contenant une grande quantité de poussières ou autres particules indésirables, qui risquent de s'accumuler dans les boîtiers, et à l'intérieur même des organes connecteurs.

Cette pollution ambiante peut poser de graves problèmes dans la mesure où il est nécessaire, pour obtenir une connexion fluidique convenable que l'emboîtement des parties mâles dans les parties femelles se fasse avec des tolérances très précises, avec un parfait alignement, sans présence de particules susceptibles de contrarier cet emboîtement, à défaut de quoi le connecteur est exposé à des fuites, voire à des détériorations.

C'est pourquoi, le principal objectif de la présente invention est de proposer un système d'accouplement à la fois mécanique et fluidique, du genre mentionné plus haut, permettant d'obtenir une protection permanente de chacun des boîtiers connecteurs, sans contrarier l'automaticité et la facilité de l'accouplement.

Un autre objectif de l'invention est de permettre un accouplement automatique se faisant suivant les trois phases successives suivantes a) un bon positionnement des deux éléments à connecter, à savoir un cadre porte-outil et un outil interchangeable ; b) le verrouillage mécanique de ces deux éléments ; c) la connexion fluidique entre les deux éléments.

On constate qu'ainsi, la connexion mécanique requiert le bon positionnement préalable des deux éléments, et la connexion fluidique requiert le verrouillage préalable de ces deux éléments.

A contrario, si les deux éléments à accoupler n'ont pas été correctement positionnés et, a fortiori, s'il n'est pas possible de les accoupler mécaniquement, la connexion fluidique n'est pas non plus possible.

Ceci évite d'actionner le système d'accouplement fluidique alors que les organes connecteurs mâles ne se trouvent pas parfaitement dans l'alignement des organes femelles, ce qui réduit grandement le risque de détérioration.

Cette sécurité est très importante, étant donné le coût élevé d'un connecteur fluidique, lié à la précision de fabrication de ses composants.

Un autre objectif de l'invention est de proposer un système d'accouplement automatique, qui puissent être entièrement piloté par l'opérateur sans que celui-ci ait à descendre de l'engin sur lequel il se trouve, en particulier de son tracteur si l'on a affaire à un chargeur hydraulique équipant un tracteur agricole.

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Un autre objectif de l'invention est de permettre la connexion fluidique entre les différents connecteurs mâles et femelles, même si les conduits d'amenée du fluide sont sous pression.

Un autre objectif de l'invention est de prévoir un positionnement du boîtier porté par l'outil qui le mette à l'abri des chocs et des salissures.

Enfin, un autre objectif de l'invention est d'associer le système de connexion fluidique avec un système de verrouillage mécanique déjà largement utilisé et éprouvé, utilisant un vérin hydraulique porté par le cadre porte-outil qui agit sur des tiges horizontales transversales coulissantes, aptes à pénétrer dans des trous récepteurs prévus sur l'outil.

Les différents objectifs qui viennent d'être mentionnés sont atteints, conformément à l'invention, grâce au fait que le boîtier porté par le cadre porte- outils - appelé boîtier de cadre - et le boîtier porté par l'outil - appelé boîtier d'outil - sont munis chacun d'un couvercle mobile et escamotable qui recouvre normalement les organes de connexion contenus dans le boîtier associé, afin de protéger les organes de connexion qui s'y trouvent, ces couvercles étant agencés et positionnés de telle manière que le positionnement correct du cadre porte-outil vis- à-vis de l'outil en vue de leur accouplement mutuel subséquent provoque automatiquement l'escamotage de chacun de ces couvercles, et assure la mise en correspondance directe des organes de connexion fluidique des deux boîtiers.

Dans un mode de réalisation préféré, le boîtier de cadre est monté coulissant dans un support fixé au cadre porte-outil, des moyens étant prévus pour le déplacer en direction du boîtier d'outil après que les organes de connexion fluidique des deux boîtiers aient été mises en correspondance, afin d'assurer leur emboîtement.

Selon une caractéristique importante de l'invention, ce système comporte des moyens aptes à réaliser le verrouillage mécanique de l'outil sur le porte-outil préalablement au déplacement susmentionné du boîtier de cadre vers le boîtier d'outil, destiné à assurer la connexion fluidique.

Dans un mode de réalisation préféré, le verrouillage mécanique de l'outil sur le porte-outil est réalisé au moyen d'une paire de tiges coulissantes qui sont montées sur le cadre porte-outil suivant une direction transversale horizontale, et dont les portions d'extrémités sont adaptées pour pénétrer dans des trous prévus sur l'outil, le déplacement de ces tiges étant commandé par un vérin hydraulique monté sur le cadre porte-outil.

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De manière avantageuse, ce vérin hydraulique commande également le déplacement du boîtier de cadre selon une direction perpendiculaire à celle des tiges, ceci par l'intermédiaire d'un dispositif à cames.

Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, non limitatives - le support dans lequel peut coulisser le boîtier de cadre comporte des organes de butée aptes à immobiliser le boîtier d'outil pour résister à la pression engendrée par le fluide au moment de l'emboîtement des organes de connexion mâles dans les organes de connexion femelles ; - l'outil affecte la forme générale d'une benne, ou godet, au dos duquel est fixé le boîtier d'outil ; - les organes de connexion fluidique sont des organes de connexion hydraulique, qui assurent l'alimentation de vérins et/ou de moteurs hydrauliques équipant l'outil, à partir d'une source de liquide hydraulique sous pression provenant de l'engin manipulateur; - les boîtiers de cadre et d'outil comportent, en outre, au moins une paire de broches de connexion électrique mâle/femelle complémentaires ; - les couvercles sont escamotables par pivotement et/ou par translation, et sont sollicités par un système élastique, tel qu'un jeu de ressorts, pour revenir automatiquement dans leur position active de protection des organes de connexion lors du désaccouplement de l'outil par rapport au cadre porte-outil.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre, et des dessins annexés, qui en représentent un mode de réalisation possible.

Sur ces dessins - la figure 1 est une vue de côté de la portion d'extrémité d'un chargeur agricole de type connu et d'un outil posé au sol, destiné à être accouplé au cadre porte-outil du chargeur; - la figure 2 est une vue à plus grande échelle illustrant l'approche et le début d'accrochage du cadre porte-outil sur l'outil ; - les figures 3 et 3A représentent, de manière partielle, et à encore plus grande échelle deux étapes de cet accrochage et du positionnement subséquent du cadre porte-outil contre l'outil ; - les figures 4 et 4A, dont les positions sont similaires à celles des figures 3 et 3A respectivement, sont des détails destinés à illustrer le positionnement correspondant des deux boîtiers ;

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- les figures 5 et 6 sont des vues en bout du système d'accouplement, destinées à illustrer le principe d'accouplement à la fois mécanique et fluidique, respectivement avant et après cet accouplement.

Sur la figure 1 est représentée la partie avant d'un chargeur agricole de type connu, monté à l'avant d'un tracteur non représenté.

Un tel chargeur C comprend un certain nombre de vérins hydrauliques, dont le vérin VI représenté, appelé vérin de bennage , qui sert à faire pivoter le porte-outil 1 autour d'un axe horizontal transversal, c'est-à-dire perpendiculaire à la feuille de dessin.

Comme cela est bien connu, le porte-outil 1 présente, à son extrémité supérieure, une paire de gouttières latérales 10, en forme générale de U dont l'ouverture est dirigée vers l'avant et vers le haut.

Les gouttières 10 servent à l'accrochage de l'outil 2, par emboîtement dans ces gouttières de tronçons de barres 21 disposés en partie haute de l'outil.

On a désigné par la référence 11 une tige de verrouillage du porte- outil sur l'outil, dont le fonctionnement sera expliqué plus loin, et par la référence 12 un barreau transversal destiné à venir en butée dans des encoches 23 solidaires de l'outil. Dans l'exemple illustré, l'outil 2 en question consiste en un godet - ou benne - 20, pourvu d'une griffe 200 ; de manière connue celle-ci a la configuration générale d'un râteau pourvu d'une série de dents portée par un support 201 qui peut pivoter, dans un sens ou dans l'autre, autour d'un axe 202. Ce pivotement est symbolisé sur la figure 1 par la double flèche K.

Il est commandé par un vérin hydraulique à double effet VZ.

Plus précisément il est prévu une paire de vérins VZ (dont l'un seulement est visible sur le dessin) disposés symétriquement de part et d'autre de l'axe de symétrie vertical médian de l'outil.

Ce genre d'outil polyvalent est largement utilisé par les agriculteurs, notamment dans les opérations d'ensilage et de désilage, la griffe permettant de remplir le godet par des matières telles que de la paille ou du foin, et de les retenir dans la benne au cours du transport.

Le porte-outil 1 et l'outil 2 sont pourvus chacun d'un demi-ensemble de connexion fluidique, destiné à assurer la liaison hydraulique entre des conduits d'amenée et d'évacuation de liquide 30a provenant du chargeur à des conduits récepteurs 30b alimentant la paire de vérins Vz.

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Ces demi-ensembles, désignés 3a et 3b, consistent chacun en un boîtier plat qui a la forme d'un parallélépipède rectangle, de relativement faible épaisseur, suivant la direction longitudinale.

Le boîtier 3a porté par le porte-outil est monté, et guidé en translation, en direction longitudinale, dans un support 9 qui affecte la forme générale d'un cadre.

Ce boîtier est fixé dans la partie centrale, à l'avant du porte-outil 1. Le boîtier 3b est fixé, par l'intermédiaire d'une plaque support 4, sur la face externe de l'outil, c'est-à-dire au dos de la benne 2, dans la région supérieure de celle-ci. Il n'est donc pas exposé aux matières contenues dans la benne.

Le boîtier 3a est ouvert vers le haut tandis que le boîtier 3b est ouvert vers le bas.

Dans l'exemple illustré, les connecteurs fluidiques sont des connecteurs hydrauliques, dont les organes mâles 60a sont portés par le boîtier 3a et les organes femelles 60b par le boîtier 3b.

Dans l'exemple illustré, il est prévu quatre connexions hydrauliques 60a-60b, disposées par paires, chaque paire étant destinée à constituer les passages aller et retour vers l'un des deux vérins VZ de l'outil.

Comme on le voit sur la figure S, le boîtier 3a comporte en outre une paire de tiges, ou broches de centrage 6a qui sont destinées à s'enficher, avec un faible jeu, dans des ouvertures réceptrices 6b prévues dans le boîtier 3b.

On notera par ailleurs la présence de broches de connexion électriques 61 a, 61 b, destinées à assurer additionnellement une connexion électrique entre le chargeur et l'outil.

Ceci est utile notamment lorsque l'outil est équipé d'électrovannes destinées à alimenter un accessoire, par exemple une vis distributrice ou un rotor de désilage (cylindre rotatif à picots de déchiquetage périphériques).

L'ensemble des axes des broches 6, des connecteurs hydrauliques 60 et des broches électriques 61 ont des axes parallèles, en l'occurrence situés sensiblement dans le même plan vertical longitudinal, parallèle à la direction de déplacement du boîtier mobile 3a dans son support 9.

Ces différents éléments sont disposés transversalement, en ligne.

I1 convient de noter qu'une disposition de ce genre est bien connue en soi (voir par exemple le document FR-A-1 479 487).

Comme on le voit notamment sur les figures 4 et 4A, le boîtier 3a est recouvert à sa partie supérieure d'une coquille en deux parties. Celle-ci comprend

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une plaque coudée 53a fixée contre la paroi avant (côté outil) du support 9 et, en partie arrière, un couvercle articulé 5a, dont l'axe d'articulation transversal 50a est porté par le support 9.

Cette coquille recouvre l'espace normalement ouvert du boîtier vers le haut, au-dessus des éléments de connexion hydrauliques 60a et électrique 61 a ; elle recouvre aussi, bien entendu, les broches de centrage 6a.

Le couvercle 5a a une section en forme générale de L renversé dont une branche 51a s'étend parallèlement au-dessus de l'ouverture du boîtier 3a. Son autre branche est articulée à l'arrière du boîtier autour dudit axe 50a.

Un système élastique de rappel, non représenté, tel qu'une paire de ressorts de torsion hélicoïdaux par exemple, maintient normalement le couvercle 5a dans sa position de fermeture illustrée sur la figure 4.

Son bord avant vient porter contre un rebord incliné 530a de l'élément fixe 53a.

L'ensemble forme une coquille qui ferme complètement l'ouverture du boîtier 3a, car le couvercle mobile 5a est muni en outre de joues d'extrémité latérales (référencées 500a sur la figure 4A) qui assurent la protection des organes connecteurs sur les côtés.

Le boîtier 3b est pourvu d'un couvercle 5b qui consiste en une plaque plane du type guillotine pouvant coulisser vers l'avant dans son propre plan.

Son bord arrière vient normalement en appui contre un débord arrière 300b du boîtier 3b, et un système de rappel élastique 50b, tel qu'un jeu de ressorts à épingle, tend constamment à repousser la plaque 5b vers l'arrière, contre ce débord 300b dans sa position active de fermeture du boîtier 3b.

La partie 51 a du couvercle présente, sur son extrémité avant (tournée vers l'outil) un rebord plié vers le haut à angle droit, référencé 52a.

On notera, comme cela est visible notamment sur la figure 4, que le boîtier 3b n'est pas monté directement sur la plaque support 40 fixée à l'outil 2.

En effet, ce boîtier est porté par une plaque 42 parallèle à la plaque support 40, et fixée sur cette dernière au moyen de silent-blocs (tampons élastiques) qui confèrent une certaine liberté de débattement au boîtier 3b par rapport à l'outil 2.

En nous référant aux figures 3, 3A, 4, 4A, nous allons maintenant expliquer comment s'opère l'accrochage et le positionnement de l'outil par le porte- outil avant l'accouplement proprement dit.

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L'outil étant posé au sol S, comme représenté sur la figure 1, la personne chargée de l'opération, qui se trouve dans le tracteur, en pilotant les vérins appropriés qui équipent le chargeur, commence par approcher le porte-outil 1 de l'outil de manière à positionner les goulottes 10 sous les portions de barre 21.

Il soulève ensuite la partie avant du chargeur, de manière à soulever l'outil, tout en faisant pivoter, au moyen du vérin de bennage Vl, le porte-outil dans le sens symbolisé par la flèche L sur la figure 3. Ainsi, l'élément de butée 12 vient se loger et prendre appui dans l'encoche 23.

Dans le même temps, le boîtier 3a vient se positionner sous le boîtier 3b, juste dans l'alignement de celui-ci.

Au cours de ce mouvement, l'appendice 52a du couvercle rencontre la face arrière du boîtier 3b, provoquant son escamotage par pivotement vers l'arrière autour de son axe 50a; ce dégagement du couvercle 5a est symbolisé par la flèche f sur la figure 4A.

Dans le même temps, la plaque de couvercle 5b s'est déplacée vers l'arrière, dans son propre plan, comme symbolisé par la flèche g sur la figure 4A.

A cet effet, la plaque 5b se prolonge latéralement, sur chacun de ses côtés, par des pattes qui se trouvent en vis-à-vis du support 9 du boîtier 3a, de sorte que c'est ce support qui actionne le couvercle 5b dans le sens de son escamotage, le repoussant vers l'avant, à l'encontre du ressort de rappel 50b.

Des moyens appropriés de positionnement relatifs de l'outil par rapport au porte-outil utilisant des éléments de centrage à pans inclinés sont également prévus. Ils n'ont pas été représentés sur les dessins car ils sont largement connus en soi, pour assurer le bon positionnement en direction transversale des deux éléments l'un par rapport à l'autre (perpendiculairement au plan des dessins).

En fin d'opération d'accrochage, les boîtiers 3a et 3b sont donc parfaitement en regard l'un de l'autre, chaque élément connecteur mâle, aussi bien hydraulique qu'électrique se trouvant en vis-à-vis et dans l'alignement de l'élément femelle qui lui est associé, mais sans que la connexion soit réalisée ; cette situation est illustrée sur la figure 5.

Il convient de noter que chacun des éléments fluidiques mâle et femelle est équipé d'un clapet de fermeture, qui empêche tout échappement intempestif du liquide hors du connecteur, même si le liquide est à haute pression, tant que la connexion n'est pas faite.

Des connecteurs de ce genre sont bien connus, et largement diffusés dans le commerce.

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En référence aux figures 5 et 6, nous allons maintenant expliquer comment s'opèrent successivement la connexion mécanique et la connexion hydraulique et électrique de l'outil au porte-outil.

Le dispositif de verrouillage, de type connu, comprend un vérin de commande 7 solidaire du cadre porte-outil, dont l'axe est disposé horizontalement et transversalement.

Il s'agit d'un vérin à double effet, dont les chambres sont alimentées chacune par l'intermédiaire de conduits 70, 71 reliés à la source hydraulique.

Le dispositif comprend une paire de tiges coulissantes coaxiales 11, 1 l' disposées dans l'axe du vérin 7, de chaque côté de celui-ci.

La tige 11 est solidaire du corps du vérin, tandis que la tige 1 l' est solidaire de la tige du vérin 700, qu'elle prolonge.

Les deux tiges sont guidées en translation axiale dans des ouvertures appropriées formées dans des plaques l20-100 et respectivement 120'-100' soudées au cadre porte-outil 1.

En vis-à-vis de la portion d'extrémité de chacune des tiges 11, 1 l', se trouve une ouverture réceptrice 22, 22', formée dans une pièce 220, respectivement 220', solidaire de l'outil.

Le déplacement du boîtier 3a dans son support, qui se fait perpendiculairement à l'axe commun au vérin 7 et aux tiges 11, 11', c'est-à-dire suivant la direction longitudinale, est commandé par un dispositif à cames 8.

Ce dispositif 8, qui consiste en une plaque, est porté par le cadre porte-outil, et monté mobile sur ce dernier.

Plus précisément, le dispositif 8 est monté sur la base du support 9.

Il comporte une paire de trous allongés, ou lumières 81, disposées horizontalement et situés à la base de l'élément 8, dans le prolongement l'une de l'autre.

Le support 9 est muni d'une paire de doigts de guidage 30 qui peuvent coulisser librement chacun dans une lumière 81.

Au-dessus des lumières 81 sont disposées des lumières obliques 82, dans chacune desquelles s'engage et peut coulisser un doigt 31 solidaire du boîtier 3a.

La pièce 8 est pourvue d'un appendice 80 dirigé vers le bas qui est fixé à l'extrémité de la tige du vérin 7, dans sa zone de jonction 72 avec la tige 11'. Dans la position de départ illustrée à la figure 5, le vérin 7 est rétracté.

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Les portions d'extrémité des tiges 11, 11' se trouvent juste engagées dans les ouvertures de guidage des plaques les plus intérieures 100, l00'. En revanche elles se trouvent en retrait (vers l'intérieur) par rapport aux plaques 220, 220', en dehors des trous de verrouillage correspondants 22, 22'.

La tige 1l' se trouvant dans sa position correspondant à la position de fin de course de la tige de vérin 700 vers la gauche (figure S), la pièce 8 se trouve également dans sa position de fin de course vers la gauche ; dans cette situation, les doigts 30 se trouvent à l'extrémité droite des lumières 81.

Comme on le voit sur la figure, les lumières inclinées 82 sont dirigées vers le bas et vers la droite, et les doigts 31 portés par le boîtier mobile 3a se trouvent également à l'extrémité droite des lumières 82.

Lorsqu'on alimente le vérin 7 en liquide sous pression, via le conduit 70 (tandis que le conduit 71 est branché au réservoir de mise à pression atmosphérique), par manoeuvre d'une valve appropriée, on provoque l'extension du vérin 7.

Par suite de cette extension, on provoque simultanément le déplacement vers la gauche de la tige 11, jusqu'à ce que la partie gauche du corps de vérin vienne en butée contre l'élément 120, et simultanément l'extension vers la droite de la tige 1 l', jusqu'à ce que l'élément de connexion 72 de la tige de vérin avec la tige 11 vienne en butée contre la pièce fixe 120'.

Cette extension concommitante des deux tiges 11, 1 l' est symbolisée à la figure 6 par les flèches h, h' respectivement.

Ce déplacement provoque également, via l'appendice 80, le déplacement vers la droite de la pièce de came 8 selon h'.

Durant ce déplacement, la pièce 8 est maintenue à la même hauteur, par suite du guidage des doigts 30 dans les lumières 81. Elle suit donc une trajectoire rectiligne horizontale.

En revanche, les doigts 31 sont forcés de suivre les lumières obliques 82, ce qui provoque le coulissement vers le haut du boîtier 3a dans son support 9, ce déplacement étant symbolisé par les flèches i.

C'est ce déplacement qui réalise l'emboîtement du boîtier inférieur 3a dans le boîtier supérieur 3b et, corrélativement, la connexion hydraulique entre les éléments mâles 60a et les éléments femelles 60b pour la connexion hydraulique, et entre les broches 61 a et 61 b pour la connexion électrique.

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On notera qu'il y a un certain décalage dans le temps entre le verrouillage mécanique résultant de l'engagement des tiges 11, 11' dans les trous 22, 22' et l'emboîtement des connecteurs mâles dans les connecteurs femelles.

Ce décalage est dû au fait notamment que les portions d'extrémité basse des rainures 82 ne sont pas inclinées mais horizontales (comme les lumières 81), sur une faible distance.

Ainsi, s'il advient que, par suite d'un mauvais positionnement de l'outil par rapport au porte-outil, l'une au moins des tiges 11 ne peut pas pénétrer dans le trou récepteur 22 ou 22' , le soulèvement du boîtier 3a n'est pas réalisé, ou est réalisé de manière insuffisante pour opérer l'emboîtement des connecteurs hydrauliques et électriques.

On notera également que l'introduction des broches de centrage 6a dans les trous récepteurs 6b permet d'obtenir un alignement parfait des connecteurs mâles et femelles au cours de la connexion ; les risques de détérioration et de dysfonctionnement ultérieurs au niveau de la connexion des deux boîtiers sont donc limités. Ils sont encore réduits grâce au fait que le boîtier 3b est supporté par les silent-blocs 41 précités, qui donnent une certaine souplesse à l'assemblage lors de l'emboîtement des organes mâles dans les organes femelles.

Enfin, il est important de remarquer - comme cela se voit notamment sur les figures 4, 4A, 5 et 6 - que le support 9 dans lequel le boîtier inférieur 3a est guidé en translation possède, en partie supérieure, des parties latérales pleines 90 qui sont susceptibles de servir d'appui aux portions latérales du boîtier 3b, et plus particulièrement à la face supérieure de ces parties latérales.

Ces parties 90 servent donc de butées au boîtier 3b, et l'immobilisent complètement en translation vers le haut, de manière à résister à la pression exercée par le boîtier 3a mobile, se déplaçant de bas en haut, au cours de la connexion.

Grâce à cette disposition, il est possible d'effectuer la connexion hydraulique des deux boîtiers, même si certains connecteurs, ou l'ensemble des connecteurs se trouvent sous pression hydraulique.

Le désaccouplement à la fois mécanique et fluidique de l'outil par rapport au cadre porte-outil se fait de manière inversée, par alimentation du vérin 7 dans le sens de sa rétraction, ce quia pour effet tout d'abord de faire descendre le boîtier 3a en l'écartant du boîtier 3b, afin de déconnecter les éléments fluidiques et électriques les uns des autres, puis de déverrouiller mécaniquement l'outil du porte- outil, par désengagement des tiges de verrouillage 11, 1 l' hors des trous 22, 22'.

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Par manipulation du porte-outil au moyen du vérin VI, on libère ensuite complètement le porte-outil de l'outil.

Les couvercles 5a et 5b, sous l'action de leur ressort de rappel, retrouvent alors automatiquement leur position initiale, de manière à protéger les connecteurs de chacun des boîtiers 3a et 3b.

Il convient de noter que, même en cours d'utilisation de l'outil, lorsque les deux boîtiers sont accouplés, le couvercle 5a d'un côté et le rebord de plaque 530a de l'autre côté assurent également une certaine protection du plan de joint entre les deux boîtiers, mettant l'ensemble à l'abri des pollutions ambiantes (voir notamment figures 4A).

Bien entendu, en fonction de l'outil utilisé, chaque paire de connecteurs fluidiques ou électrique n'est pas forcément utilisée. Leur nombre est choisi suffisant pour pouvoir répondre aux exigences de l'outil de la série qui en requiert le plus.

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Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Système d'accouplement à la fois mécanique et fluidique entre le cadre porte-outil (1) d'un engin manipulateur tel que, notamment, un chargeur hydraulique (C), et un outil interchangeable (2), dans lequel ledit cadre porte-outil (1) est équipé d'un premier boîtier (3a) - dit boîtier de cadre - pourvu d'un ensemble d'organes de connexion fluidique mâles ou femelles (60a), tandis que ledit outil (2) est équipé d'un second boîtier (3b) - dit boîtier d'outil - pourvu d'un ensemble d'organes de connexion fluidique complémentaires femelles ou mâles (60b), le cadre porte-outil (1) et l'outil (2) étant pourvus de moyens d'accrochage et de verrouillage mutuel (10-21 ; 12-23 ; 11-22), caractérisé par le fait que lesdits boîtiers de cadre (3a) et d'outil (3b) sont munis chacun d'un couvercle protecteur mobile et escamotable (5a, 5b) qui recouvre normalement les organes de connexion (60a, 60b) du boîtier associé (3a, 3b), lesdits couvercles étant agencés et positionnés de telle manière que le positionnement correct du cadre porte-outil (1) vis-à-vis de l'outil (2) en vue de leur accouplement mutuel provoque automatiquement l'escamotage de chacun de ces couvercles (5a, 5b), et assure la mise en correspondance directe des organes de connexion fluidique des deux boîtiers (3a, 3b).

2. Système d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit boîtier de cadre (3a) est monté coulissant dans un support (9) fixé au cadre porte-outil, des moyens (7, 8, 82-31) étant prévus pour le déplacer en direction dudit boîtier d'outil (3b) après que les organes de connexion fluidique des deux boîtiers (3a, 3b) aient été mis en correspondance, afin d'assurer leur emboîtement.

3. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (7, 11-1 l' ; 22-22') aptes à réaliser le verrouillage mécanique de l'outil (2) sur le porte-outil (1) préalablement au déplacement (i) du boîtier de cadre (3a) vers le boîtier d'outil (3b) en vue d'assurer la connexion fluidique.

4. Système selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le verrouillage mécanique de l'outil (2) sur le porte-outil (1) est réalisé au moyen d'une paire de tiges coulissantes (11, 11') montées sur le cadre porte-outil (1) suivant une direction transversale horizontale, et dont les portions d'extrémité sont adaptées pour pénétrer dans des trous (22, 22') prévus sur l'outil (2), le déplacement

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desdites tiges étant commandé par un vérin hydraulique (7) monté sur le cadre porte-outil.

5. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit vérin hydraulique (7) commande également le déplacement dudit boîtier de cadre (3a), selon une direction perpendiculaire à celle desdites tiges (11, 11'), par l'intermédiaire d'un dispositif à cames (3l-82).

6. Système selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que ledit support (9) dans lequel peut coulisser le boîtier de cadre (3a) comporte des organes de butée (90) aptes à immobiliser le boîtier d'outil (3b) pour résister à la pression engendrée par le fluide au moment de l'emboîtement des organes de connexion mâles dans les organes de connexion femelles.

7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que ledit outil (2) affecte la forme générale d'un godet - ou benne -, au dos duquel est fixé ledit boîtier d'outil (3b).

8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les organes de connexion fluidique (60a, 60b) sont des organes de connexion hydraulique, qui assurent l'alimentation de vérins (V2) et/ou de moteurs hydrauliques équipant l'outil, à partir d'une source de liquide hydraulique sous pression provenant de l'engin manipulateur (C).

9. Système selon la revendication 8, caractérisé par le fait que lesdits boîtiers de cadre (3a) et d'outil (3b) comportent en outre au moins une paire de broches de connexion électrique mâle/femelle complémentaires (61 a, 61 b).

10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que lesdits couvercles (5a, 5b) sont escamotables par pivotement et/ou par translation, et sont sollicités par un système élastique, tel qu'un jeu de ressorts, pour revenir automatiquement dans leur position active de protection des organes de connexion (3a, 3b) lors du désaccouplement de l'outil (2) par rapport au cadre porte-outil (1).