EP1408162A1 - Mât combiné pour un engin de chantier - Google Patents

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EP1408162A1
EP1408162A1 EP03292444A EP03292444A EP1408162A1 EP 1408162 A1 EP1408162 A1 EP 1408162A1 EP 03292444 A EP03292444 A EP 03292444A EP 03292444 A EP03292444 A EP 03292444A EP 1408162 A1 EP1408162 A1 EP 1408162A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mast
head
auxiliary
combined
cylinder
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03292444A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1408162A8 (fr
Inventor
Bernard Coeuret
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
COEURET, BERNARD
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1408162A1 publication Critical patent/EP1408162A1/fr
Publication of EP1408162A8 publication Critical patent/EP1408162A8/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • E02F3/283—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 with a single arm pivoted directly on the chassis
    • E02F3/286—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 with a single arm pivoted directly on the chassis telescopic or slidable
    • 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
    • E02F3/30—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 with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/306—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 with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom with telescopic dipper-arm or boom
    • 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
    • E02F3/34—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 with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines
    • E02F3/3402—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 with bucket-arms, i.e. a pair of arms, e.g. manufacturing processes, form, geometry, material of bucket-arms directly pivoted on the frames of tractors or self-propelled machines the arms being telescopic

Definitions

  • the present invention relates to a mast for a site whose end receives a tool as well as hydraulic cylinders lifting and deploying the mast and pivoting the tool.
  • the present invention aims to develop such a mast to increase the possibilities and scope while reducing its size.
  • This combined mast which gathers practically in the length telescopic mast, i.e. the main mast, can be deployed telescopically not only for parts of the telescopic mast that is to say the main mast and the auxiliary mast but also for the length partly of the boom and of the pendulum.
  • the mast thus grouped can receive a blade allowing earthworks or bulldozer clearing.
  • the jack mast extension is mounted on top of main mast and mast auxiliary, avoids cluttering the interior of the telescopic assembly and leaves more room for other elements such as the arrow and the pendulum with the actuators which actuate them.
  • the boom extension cylinder is connected by its head at the head of the arrow and by its foot at the foot of the auxiliary mast. Its arrangement of cylinders not only makes it easier to group the assembly but also to protect these jacks in certain conditions of use of the mast, in particular when the mast is fitted a bucket or blade for clearing work.
  • the cylinder pendulum connected by its head to the foot of the pendulum at a point different from the articulation of the pendulum to the arrow.
  • the tool holder head is connected to the balance head by a first articulation and a hinge compass with two connecting rods, one of which is connected to a second articulation of the tool head and the other connecting rod is connected to the balance between his head and his foot, a free joint connecting the two connecting rods top of the compass, this articulation being connected to the head of the tilt cylinder.
  • the main mast is fitted with sliding plates at the top and bottom inside, at its end close to the head, the auxiliary mast is fitted with sliding plates partly high and low, outside, near its foot, the mast auxiliary leaning against the sliding plates of the main mast by its outer surface and by its sliding plates, against the surface interior of the main mast.
  • the sliding plates interposed between the main mast and the auxiliary mast facilitate the telescopic movements of the auxiliary mast, even when the assembly is heavily stressed by a load or by the efforts to be made for the execution of an operation.
  • the masts auxiliaries have near the head and externally, a reinforcement in form of belt carrying the yoke to which the head is connected extension of the mast.
  • This yoke allows the efforts to be transmitted even important to the auxiliary mast which also has the advantage of being pulled by the jack elongation, taking support at the front end of the mast auxiliary.
  • this extension cylinder is located at outside and protected on top of the main mast and auxiliary mast, it can be a very long cylinder, using the entire length available from main mast and auxiliary mast.
  • the mast extension cylinder As the mast extension cylinder is located at outside, the bottom of the main mast and especially that of the auxiliary mast can be closed with a reinforcing plate.
  • the main mast and the auxiliary mast are of rectangular section. This form corresponds to a simple realization of the masts while offering good surfaces of support distributing the efforts.
  • the arrow is a box of rectangular section, smaller than that of the auxiliary mast to slide into it, the bottom side and the top side of the arrow with sliding plates and internally the structure is provided with reinforcements transversely carrying the axis of the foot of the balance cylinder.
  • the pendulum has a mechanically welded structure, connected by its foot to the articulation axis of the pendulum and at the same time serving as a fixing pin for the cylinder head boom extension.
  • the pendulum has a split axis at its foot, and the tilt cylinder is split as well as the compass to receive a double digging cylinder.
  • the invention relates to a combined mast for a construction machine not shown.
  • This mast is pivotally mounted on a support carried by the machine to tilt about an axis normally horizontal.
  • the tilting is controlled by a jack.
  • the combined mast comprises a telescopic mast formed by a main mast MP and an auxiliary mast MA, a FL arrow, BA balance and TPO tool head.
  • the telescopic mast is formed by a main mast MP provided an articulation yoke 1 for the axis carried by the machine and a yoke 2 for the cylinder head controlling the pivoting of the combined mast.
  • This mast main MP of polygonal section here of rectangular section, receives a auxiliary mast MA of section corresponding to that of the main mast MP and sliding therein telescopically.
  • the mast movement auxiliary MA relative to the main mast MP is controlled by a jack auxiliary mast V-MA formed by a tube 3, the foot 4 of which is connected to a clevis 5 carried by the top of the main mast MP, for example by through a reinforcing strip 6, projecting from the sides.
  • the V-MA cylinder also includes a piston and its rod 7, the head (head of cylinder) 8 is connected to a yoke 9 carried by the front end of the telescopic mast MY.
  • This yoke 9 is connected to a belt 10 so surrounding peripheral the MA telescopic mast at its end before.
  • the bottom 11 of the main mast MP is closed by a plate of reinforcement, welded, provided with holes for the passage of the fluid supplying the cylinders housed inside the combined mast.
  • the bottom 12 of the auxiliary mast MA is also closed by a reinforcement plate, welded, provided with holes for passage of the conduits feeding the cylinders housed inside the combined mast.
  • the telescopic mast MA has at the level of its rear part, on the lower face and the upper face, outside, a sliding plate 16 and 17; when the auxiliary mast MA is engaged in the main mast MP, the surfaces of sliding 16, 17 of the foot of the auxiliary mast MA sliding against the faces upper and lower internals of the main mast MP and likewise the part of the auxiliary mast MA, before leaving the front end 13 of the mast main MP, slides on the sliding plates 14, 15.
  • the arrow FL has a section corresponding to that of the mast auxiliary MA, that is to say a rectangular section.
  • the arrow FL is intended to slide in the auxiliary mast MA with the pendulum BA.
  • the arrow FL ( Figure 7) is a box construction of rectangular section, the front end of which ends on two sides triangular, carrying the axis 20 of the pendulum. At this level the ends of the boom are provided with side reinforcements 21.
  • the underside and the upper face 22, 23 of the box of the arrow FL are provided sliding plates 24, 25 on their outer faces. These plates slide occupy the entire surface of the upper face 23 of the box and a corresponding surface of the underside 22. These plates of slip can have as large an area because the inner surface of the MA telescopic mast is free.
  • the arrow FL is provided with a reinforcing partition 26, horizontal, extending over a large part of the length of the boom, a certain distance above the bottom to end with a part at an angle 27 joining the nose of the arrow, behind the part carrying the axis 20 balance wheel.
  • the telescopic movement of the arrow FL relative to the MA telescopic mast is controlled by a boom extension cylinder V-FL whose tube 31 is housed in the MA telescopic mast near its lower side, the foot of the tube 31 being articulated near the bottom 12 of the mast telescopic MA.
  • the piston with the rod 32 are carried by the arrow, the end of the rod, that is to say the cylinder head being articulated around axis 20 of the pendulum.
  • the rod 32 and the tube 31 of the V-FL cylinder are located close enough to the bottom of the auxiliary mast MA and the boom FL to come under the interior reinforcement partition 26.
  • the space above this partition 26 is reserved for the jack of the V-BA balance and the movements it must carry out. As these movements are an extension combined with a pivot it is preferable that the internal reinforcement wall 26 is as close as possible from the bottom of the arrow FL.
  • the arrow FL carries the pendulum BA articulated around the axis 20.
  • the balance consists of an elongated box 40, of very small section to the interior section of the MA auxiliary mast.
  • This box substantially L-shaped, has a main branch directed from front to back terminated by a transverse branch 41.
  • These two branches 40, 41 leave the hinge pin 20.
  • the branch 40 is connected at its end front by an axis 42 to the tool holder head TPO and the branch 41 is connected by its end other than that of the axis 20, by a hinge 43 at the head of the V-BA balance cylinder, the foot of the V-BA cylinder being carried by the axis 30 of the easel formed by the plates 28, 29 of the arrow FL.
  • axis hinge 44 for the foot of the V-TPO tilt cylinder connected to the head TPO tool holder via a double compass formed by two connecting rods 51, 52, the apex 53 of which is articulated at the head of the tilt cylinder V-OPT.
  • the other end of the first connecting rod 51 is articulated to the pendulum around an axis 54 located between the axis 43 of the TPO tool head and the axis hinge 20 of the pendulum on the arrow FL.
  • the other connecting rod 52 is articulated by an axis 55 at the TPO head.
  • the double compass 51, 52 is formed of two sets of connecting rods 51, 52 placed on each side of the box 40 of the BA pendulum, crossed by axis 54.
  • the tilt cylinder V-TPO is split.
  • the combined mast is in its position the most folded.
  • the auxiliary mast is fully engaged in the mast main, the V-MA mast extension cylinder being retracted.
  • FL arrow is itself retracted into the auxiliary mast and the balance is in position elongated, almost completely retracted into the auxiliary mast at the following the arrow FL.
  • Figure 8 shows a position of the elements of the combined mast to which we arrive after deployment of the boom and pendulum: the auxiliary mast MA has always returned to the main mast MP but the arrow FL was taken out by the cylinder V-FL and the BA balance is still in the alignment of the arrow FL.
  • Figure 10 shows a position that can be reached at from the position of figure 9.
  • the auxiliary mast MA is out, the arrow FL is out and the pendulum BA is in the extended position.
  • the transition from the position of Figure 9 to that of Figure 10 is done by deployment of the V-MA mast extension cylinder, the other elements of the combined mast having kept the position they had in Figure 9.
  • FIG. 10A shows in section the auxiliary mast MA, the arrow FL and BA pendulum. This figure shows the deployment of the cylinder mast extension V-MA and the boom extension cylinder V-FL. These two cylinders are deployed while the V-BA balance cylinder is in retracted position as well as the V-TPO tilt cylinder.
  • Figure 11 shows a different position than that of Figure 10 but which is obtained from the position of FIG. 9.
  • the auxiliary mast MA is retracted, the arrow FL is extended and the BA balance is in an intermediate position, tilted around its axis of articulation 20 with the arrow FL by the control of the V-BA balance cylinder.
  • the tilt cylinder has not changed.
  • Figure 11A shows the arrangement of parts according to the figure 11, in section.
  • Figure 12 shows a position obtained from that in Figure 11: the BA balance has been put into the folded position by the control of the V-BA balance cylinder. The other elements of the combined mast have retained their position.
  • Figure 12A shows in section the arrangement of the different elements constituting the combined mast, for the position shown in the figure 12.
  • Figure 13 shows a position that can be reached at from the position of figure 11 but after deployment of the jack extension of the V-MA mast, the other elements having retained their position.
  • Figure 13A shows in section the position of the parts of the mast according to figure 13.
  • Figure 14 shows the pendulum more folded in relation to the position of Figure 13.
  • the mast is deployed, the auxiliary mast MA being got out ; the arrow FL is out and the pendulum BA is in the folded position.
  • Figure 14A is a sectional view showing the arrangement parts according to figure 14.
  • Figure 15 is a sectional view showing the position retraction of the boom FL and of the pendulum BA but after deployment of the mast auxiliary MA with respect to the main mast MP by the extension cylinder of the V-MA mast.
  • the different cylinders of the combined mast are powered by hydraulic circuits connected to a command control managing the operation according to the possibilities of the tool installed at the end combined mast and authorized movements of the different components of the combined mast.
  • Prohibitions include, for example, the prohibition of the V-TPO tilt cylinder when the balance is still engaged in the MA auxiliary mast.
  • This management of the functions of the combined mast also account of mast lifting movements and pivoting of the mast around of a vertical axis.

Landscapes

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Abstract

Mât pour un engin de chantier dont l'extrémité reçoit un outil ainsi que des vérins hydrauliques de levage et de déploiement du mât et de pivotement de l'outil. Il comprend
  • A. un mât télescopique de section polygonale ayant un mât principal, un mât auxiliaire, un vérin d'allongement, commandant le mât auxiliaire (MA) ;
  • B. une flèche de section correspondante à celle du mât auxiliaire (MA) logée en coulissement dans le mât auxiliaire (MA), un vérin d'allongement de flèche ;
  • C. un balancier de section inférieure à celle du mât auxiliaire (MA) pour coulisser dans le mât auxiliaire (MA), dont le pied est articulé à la tête de la flèche, un vérin de balancier (V-BA), appuyé dans la flèche ;
  • D. une tête porte-outil articulée à la tête du balancier (BA), un vérin de cavage pour commander le basculement du porte-outil, par rapport au balancier (BA).
    • Figure 00000001

    Description

    La présente invention concerne un mât pour un engin de chantier dont l'extrémité reçoit un outil ainsi que des vérins hydrauliques de levage et de déploiement du mât et de pivotement de l'outil.
    Il existe de multiples réalisations d'engins de chantier équipés d'un mât télescopique ou d'un bras portant un balancier, et recevant en extrémité, un godet ou une lame pour effectuer des travaux de terrassement ou encore une fourche pour soulever et transporter des charges.
    La présente invention a pour but de développer un tel mât pour en multiplier les possibilités et la portée tout en réduisant son encombrement.
    A cet effet l'invention concerne un mât du type défini ci-dessus caractérisé en ce qu'il comprend
  • A. un mât télescopique de section polygonale ayant
    • un mât principal,
    • un mât auxiliaire coulissant en appui dans le mât principal,
    • un vérin d'allongement (V-MA), commandant le mât auxiliaire,
  • B. une flèche (FL) de section correspondante à celle du mât auxiliaire ;
    • logée en coulissement dans le mât auxiliaire,
    • un vérin d'allongement de flèche,
  • C. un balancier
    • de section inférieure à celle du mât auxiliaire pour coulisser dans le mât auxiliaire,
    • dont le pied est articulé à la tête de la flèche,
    • un vérin de balancier, appuyé dans la flèche ;
  • D. une tête porte-outil,
    • articulée à la tête du balancier,
    • un vérin de cavage pour commander le basculement du porte-outil, par rapport au balancier.
    • Ce mât combiné qui se regroupe pratiquement dans la longueur du mât télescopique c'est-à-dire du mât principal, peut être déployé de manière télescopique non seulement pour les parties du mât télescopique c'est-à-dire du mât principal et du mât auxiliaire mais également pour la longueur en partie de la flèche et du balancier.
    Cela permet des opérations de levage, de portée importante. Lorsque le mât auxiliaire est engagé dans le mât principal mais que la flèche et le balancier sont sortis, cela permet de travailler comme une excavatrice ou machine de ce type.
    Lorsque le mât auxiliaire est engagé dans le mât principal et que la flèche et le balancier sont engagés dans le mât auxiliaire, le mât ainsi regroupé, peut recevoir une lame permettant des travaux de terrassement ou de déblaiement à la manière d'un bulldozer.
    De multiples autres fonctions sont envisageables pour un engin de chantier équipé d'un tel mât combiné et recevant les outils appropriés sur sa tête porte-outil.
    Suivant une autre caractéristique avantageuse le vérin d'allongement du mât est monté sur le dessus du mât principal et du mât auxiliaire, évite d'encombrer l'intérieur de l'ensemble télescopique et laisse plus de place aux autres éléments tels que la flèche et le balancier avec les vérins qui les actionnent. Ainsi le vérin d'allongement de la flèche est relié par sa tête à la tête de la flèche et par son pied au pied du mât auxiliaire. Sa disposition des vérins permet non seulement de regrouper plus facilement l'ensemble mais également de protéger ces vérins dans certaines conditions d'utilisation du mât, en particulier lorsque le mât est muni d'un godet ou d'une lame pour des travaux de déblaiement.
    Selon une autre caractéristique avantageuse le vérin de balancier relié par sa tête au pied du balancier en un point différent de l'articulation du balancier à la flèche.
    Suivant une autre caractéristique avantageuse la tête porte-outil est reliée à la tête du balancier par une première articulation et un compas d'articulation à deux bielles dont l'une est reliée à une deuxième articulation de la tête porte-outil et l'autre bielle est reliée au balancier entre sa tête et son pied, une articulation libre reliant les deux bielles au sommet du compas, cette articulation étant reliée à la tête du vérin de cavage. Suivant une autre caractéristique avantageuse le mât principal est équipé de plaques de glissement en partie haute et basse à l'intérieur, à son extrémité près de la tête, le mât auxiliaire est muni de plaques de glissement en partie haute et basse, à l'extérieur, près de son pied, le mât auxiliaire s'appuyant contre les plaques de glissement du mât principal par sa surface extérieure et par ses plaques de glissement, contre la surface intérieure du mât principal.
    Les plaques de glissement interposées entre le mât principal et le mât auxiliaire facilitent les mouvements télescopiques du mât auxiliaire, même lorsque l'ensemble est fortement sollicité par une charge ou par les efforts à fournir pour l'exécution d'une opération.
    Pour les mêmes raisons il est avantageux que les mâts auxiliaires comportent près de la tête et extérieurement, un renfort en forme de ceinture portant la chape à laquelle est reliée la tête d'allongement du mât. Cette chape permet de transmettre les efforts même importants au mât auxiliaire qui de plus a l'avantage d'être tiré par le vérin d'allongement, prenant appui au niveau de l'extrémité avant du mât auxiliaire. Comme d'autre part ce vérin d'allongement est situé à l'extérieur et de manière protégée sur le dessus du mât principal et du mât auxiliaire, il peut s'agir d'un vérin très long, utilisant toute la longueur disponible du mât principal et du mât auxiliaire.
    Comme le vérin d'allongement des mâts est situé à l'extérieur, le fond du mât principal et surtout celui du mât auxiliaire peuvent être fermés par une plaque de renforcement.
    Enfin il est particulièrement avantageux que le mât principal et le mât auxiliaire soient de section rectangulaire. Cette forme correspond à une réalisation simple des mâts tout en offrant de bonnes surfaces d'appui répartissant les efforts.
    Suivant une autre caractéristique avantageuse la flèche est un caisson de section rectangulaire, inférieure à celle du mât auxiliaire pour glisser dans celui-ci, le côté inférieur et le côté supérieur de la flèche comportant des plaques de glissement et intérieurement la structure est munie de renforts portant transversalement l'axe du pied du vérin de balancier.
    Suivant une autre caractéristique avantageuse le balancier a une structure mécano-soudée, relié par son pied à l'axe d'articulation du balancier et servant en même temps d'axe de fixation de la tête du vérin d'allongement de la flèche.
    Suivant une autre caractéristique avantageuse le balancier comporte un axe dédoublé au niveau de son pied, et le vérin de cavage est dédoublé de même que le compas pour recevoir un vérin de cavage double.
    Dessins
    La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en coupe d'un mât combiné selon l'invention, les différents éléments étant rétractés,
    • la figure 2 est une vue de dessous du mât combiné de la figure 1, montrant également le plan de coupe I I,
    • la figure 3 est une vue de face, éclatée des différents éléments constitutifs du mât combiné de la figure 1,
    • la figure 4 est une vue éclatée en perspective du mât combiné de la figure 1,
    • la figure 5 est une vue en perspective de dessous du mât principal,
    • la figure 6 est une vue de dessous du mât auxiliaire,
    • la figure 6A est une coupe selon un plan médian (6-6) du mât auxiliaire de la figure 6,
    • la figure 7 est une vue en perspective de dessous de la flèche du mât de la figure 1,
    • la figure 8 est une vue de côté du mât combiné rentré, avec une flèche rentrée et un balancier en position allongée,
    • la figure 9 est une vue de côté du mât combiné avec le mât auxiliaire rentré, la flèche sortie et le balancier en position allongée,
    • la figure 10 est une vue de côté du mât combiné avec le mât auxiliaire sorti, la flèche sortie et le balancier en position allongée,
    • la figure 10A est une vue en coupe selon un plan médian du mât combiné dans la position de la figure 10,
    • la figure 11 est une vue de côté du mât combiné à mât auxiliaire rentré, flèche sortie et balancier en position intermédiaire,
    • la figure 11A est une vue en coupe du mât combiné dans la position de la figure 11,
    • la figure 12 est une vue de côté du mât combiné dont le mât auxiliaire est rentré, la flèche sortie et le balancier en position repliée,
    • la figure 12A est une vue en coupe par un plan médian du mât combiné de la figure 12,
    • la figure 13 est une vue de côté du mât combiné, le mât auxiliaire étant sorti, la flèche étant sortie et le balancier en position intermédiaire,
    • la figure 13A est une vue en coupe correspondant à la figure 13,
    • la figure 14 est une vue de côté du mât combiné avec le mât auxiliaire sorti, la flèche sortie et le balancier en position repliée,
    • la figure 14A est une vue en coupe par un plan médian du mât dans la position de la figure 14,
    • la figure 15 est une vue décalée du mât combiné avec le mât auxiliaire sorti et la flèche et le balancier rentrés,
    • la figure 15A est une vue en coupe par un plan médian de la figure 15.
    Description d'un mode de réalisation préférentiel
    La structure du mât combiné sera décrite ci-après à l'aide des figures 1 - 7 et les différentes possibilités d'extension et de mouvement du mât combiné seront décrites à l'aide des figures 8 - 15.
    Selon les figures 1 à 7, l'invention concerne un mât combiné pour un engin de chantier non représenté. Ce mât est monté pivotant sur un support porté par l'engin pour basculer autour d'un axe normalement horizontal. Le basculement est commandé par un vérin.
    Selon l'invention, le mât combiné comprend un mât télescopique formé d'un mât principal MP et d'un mât auxiliaire MA, d'une flèche FL, d'un balancier BA et d'une tête porte-outil TPO.
    Le mât télescopique est formé d'un mât principal MP muni d'une chape d'articulation 1 pour l'axe porté par l'engin et d'une chape 2 pour la tête du vérin commandant le pivotement du mât combiné. Ce mât principal MP de section polygonale, ici de section rectangulaire, reçoit un mât auxiliaire MA de section correspondant à celle du mât principal MP et coulissant dans celui-ci de manière télescopique. Le mouvement du mât auxiliaire MA par rapport au mât principal MP est commandé par un vérin de mât auxiliaire V-MA formé d'un tube 3 dont le pied 4 est relié à une chape 5 portée par le dessus du mât principal MP, par exemple par l'intermédiaire d'une bande de renforcement 6, débordant sur les côtés. Le vérin V-MA comporte également un piston et sa tige 7 dont la tête (tête de vérin) 8 est reliée à une chape 9 portée par l'extrémité avant du mât télescopique MA. Cette chape 9 est reliée à une ceinture 10 entourant de manière périphérique le mât télescopique MA au niveau de son extrémité avant.
    Le fond 11 du mât principal MP est fermé par une plaque de renforcement, soudée, munie d'orifices pour le passage des conduites de fluide alimentant les vérins logés à l'intérieur du mât combiné.
    Le fond 12 du mât auxiliaire MA est également fermé par une plaque de renforcement, soudée, munie d'orifices de passage des conduites d'alimentation des vérins logés à l'intérieur du mât combiné.
    Au niveau de son extrémité avant 13, sur la face intérieure inférieure et la face supérieure intérieure du mât principal MP on a fixé des plaques de glissement 14, 15. De façon réciproque, le mât télescopique MA comporte au niveau de sa partie arrière, sur la face inférieure et la face supérieure, à l'extérieur, une plaque de glissement 16 et 17 ; lorsque le mât auxiliaire MA est engagé dans le mât principal MP, les surfaces de glissement 16, 17 du pied du mât auxiliaire MA glissent contre les faces internes supérieures et inférieures du mât principal MP et de même la partie du mât auxiliaire MA, avant de sortir de l'extrémité avant 13 du mât principal MP, glisse sur les plaques de glissement 14, 15.
    On réduit au minimum la longueur suivant l'axe, des plaques de glissement 14, 15 du mât primaire MP et celles 16, 17 du mât auxiliaire MA car elles se rencontrent en fin de course de déploiement télescopique du mât auxiliaire et définissent ainsi l'extension maximale de l'ensemble constitué par les deux mâts MP, MA.
    La flèche FL a une section correspondant à celle du mât auxiliaire MA c'est-à-dire une section rectangulaire. La flèche FL est destinée à coulisser dans le mât auxiliaire MA avec le balancier BA.
    La flèche FL (figure 7) est une construction en caisson de section rectangulaire, dont l'extrémité avant se termine par deux côtés triangulaires, portant l'axe 20 du balancier. A ce niveau les extrémités extérieures de la flèche sont munies de renforts latéraux 21. La face inférieure et la face supérieure 22, 23 du caisson de la flèche FL sont munies de plaques de glissement 24, 25 sur leurs faces extérieures. Ces plaques de glissement occupent toute la surface de la face supérieure 23 du caisson et une surface correspondante de la face inférieure 22. Ces plaques de glissement peuvent avoir une surface aussi grande car la surface intérieure du mât télescopique MA est libre.
    La flèche FL est munie d'une cloison de renforcement 26, horizontale, s'étendant sur une grande partie de la longueur de la flèche, à une certaine distance au-dessus du fond pour se terminer par une partie en biais 27 rejoignant le nez de la flèche, derrière la partie portant l'axe 20 du balancier.
    Il est également prévu à l'intérieur du caisson de la flèche FL, deux renforts 28, 29 portant l'axe 30 pour le vérin V-BA du balancier.
    Le mouvement télescopique de la flèche FL par rapport au mât télescopique MA est commandé par un vérin d'allongement de flèche V-FL dont le tube 31 est logé dans le mât télescopique MA près de son côté inférieur, le pied du tube 31 étant articulé près du fond 12 du mât télescopique MA. Le piston avec la tige 32 sont portés par la flèche, l'extrémité de la tige c'est-à-dire la tête du vérin étant articulée autour de l'axe 20 du balancier. La tige 32 et le tube 31 du vérin V-FL sont situés suffisamment près du fond du mât auxiliaire MA et de la flèche FL pour venir sous la cloison de renfort intérieure 26.
    L'espace au-dessus de cette cloison 26 est réservé au vérin du balancier V-BA et aux mouvements que celui-ci doit effectuer. Comme ces mouvements sont une extension combinée à un pivotement, il est préférable que la cloison de renfort intérieure 26 soit aussi près que possible du fond de la flèche FL.
    La flèche FL porte le balancier BA articulé autour de l'axe 20. Le balancier se compose d'un caisson allongé 40, de section très inférieure à la section intérieure du mât auxiliaire MA. Ce caisson sensiblement en forme de L, a une branche principale dirigée d'avant vers l'arrière terminée par une branche transversale 41. Ces deux branches 40, 41 partent de l'axe d'articulation 20. La branche 40 est reliée à son extrémité avant par un axe 42 à la tête porte-outil TPO et la branche 41 est reliée par son extrémité autre que celle de l'axe 20, par une articulation 43 à la tête du vérin de balancier V-BA, le pied du vérin V-BA étant porté par l'axe 30 du chevalet formé par les plaques 28, 29 de la flèche FL.
    Au niveau de la branche 41 il y a également un axe d'articulation 44 pour le pied du vérin de cavage V-TPO relié à la tête porte-outil TPO par l'intermédiaire d'un double compas formé de deux bielles 51, 52, dont le sommet 53 est articulé à la tête du vérin de cavage V-TPO. L'autre extrémité de la première bielle 51 est articulée au balancier autour d'un axe 54 situé entre l'axe 43 de la tête porte-outil TPO et l'axe d'articulation 20 du balancier sur la flèche FL. L'autre bielle 52 est articulée par un axe 55 à la tête TPO. Le compas 51, 52 double est formé de deux ensembles de bielles 51, 52 placés de chaque côté du caisson 40 du balancier BA, traversé par l'axe 54. De façon avantageuse, le vérin de cavage V-TPO est dédoublé.
    Le mât combiné décrit ci-dessus fonctionne dans les conditions suivantes, qui seront décrites à l'aide de différentes positions de fin de course ou positions limites représentées aux figures 8 à 15. Dans ces figures, seuls les éléments principaux sont munis de références pour la description du fonctionnement.
    Ainsi selon la figure 8, le mât combiné est dans sa position la plus repliée. Le mât auxiliaire est engagé complètement dans le mât principal, le vérin d'allongement de mât V-MA étant rétracté. La flèche FL est elle-même rentrée dans le mât auxiliaire et le balancier est en position allongée, pratiquement complètement rentré dans le mât auxiliaire à la suite de la flèche FL.
    La figure 8 montre une position des éléments du mât combiné à laquelle on arrive après déploiement de la flèche et du balancier : le mât auxiliaire MA est toujours rentré dans le mât principal MP mais la flèche FL a été sortie par le vérin V-FL et le balancier BA est toujours dans l'alignement de la flèche FL.
    La figure 10 montre une position que l'on peut atteindre à partir de la position de la figure 9. Dans cette position le mât auxiliaire MA est sorti, la flèche FL est sortie et le balancier BA est en position allongée. Le passage de la position de la figure 9 à celle de la figure 10 se fait par déploiement du vérin d'allongement de mât V-MA, les autres éléments du mât combiné ayant conservé la position qu'ils avaient à la figure 9.
    La figure 10A montre en coupe le mât auxiliaire MA, la flèche FL et le balancier BA. Cette figure montre le déploiement du vérin d'allongement de mât V-MA et le vérin d'allongement de la flèche V-FL. Ces deux vérins sont déployés alors que le vérin du balancier V-BA est en position rétractée de même que le vérin de cavage V-TPO.
    La figure 11 montre une position différente de celle de la figure 10 mais que l'on obtient à partir de la position de la figure 9. Dans cette position de la figure 11, le mât auxiliaire MA est rentré, la flèche FL est sortie et le balancier BA est dans une position intermédiaire, basculé autour de son axe d'articulation 20 avec la flèche FL par la commande du vérin de balancier V-BA. Le vérin de cavage n'a pas changé.
    La figure 11A montre la disposition des pièces selon la figure 11, en coupe.
    La figure 12 montre une position obtenue à partir de celle de la figure 11 : le balancier BA a été mis en position repliée par la commande du vérin de balancier V-BA. Les autres éléments du mât combiné ont conservé leur position.
    La figure 12A montre en coupe la disposition des différents éléments constituant le mât combiné, pour la position représentée à la figure 12.
    La figure 13 montre une position que l'on peut atteindre à partir de la position de la figure 11 mais après déploiement du vérin d'allongement du mât V-MA, les autres éléments ayant conservé leur position.
    La figure 13A montre en coupe la position des pièces du mât selon la figure 13.
    La figure 14 montre le balancier plus replié par rapport à la position de la figure 13. Le mât est déployé, le mât auxiliaire MA étant sorti ; la flèche FL est sortie et le balancier BA est en position repliée.
    La figure 14A est une vue en coupe montrant la disposition des pièces selon la figure 14.
    La figure 15 est une vue en coupe montrant la position rentrée de la flèche FL et du balancier BA mais après déploiement du mât auxiliaire MA par rapport au mât principal MP par le vérin d'allongement du mât V-MA.
    Les différents vérins du mât combiné sont alimentés par des circuits hydrauliques reliés à un contrôle de commande gérant le fonctionnement en fonction des possibilités de l'outil installé à l'extrémité du mât combiné et des mouvements autorisés des différents composants du mât combiné. Les interdictions comprennent par exemple l'interdiction de commande de vérin de cavage V-TPO lorsque le balancier est encore engagé dans le mât auxiliaire MA.
    Cette gestion des fonctions du mât combiné tient également compte des mouvements de levage du mât et de pivotement du mât autour d'un axe vertical.

    Claims (12)

    1. Mât pour un engin de chantier dont l'extrémité reçoit un outil ainsi que des vérins hydrauliques de levage et de déploiement du mât et de pivotement de l'outil,
      caractérisé en ce qu'
      il comprend
      A. un mât télescopique de section polygonale ayant
      un mât principal (MP),
      un mât auxiliaire (MA) coulissant en appui dans le mât principal (MP),
      un vérin d'allongement (V-MA), commandant le mât auxiliaire (MA) ;
      B. une flèche (FL) de section correspondante à celle du mât auxiliaire (MA),
      logée en coulissement dans le mât auxiliaire (MA),
      un vérin d'allongement de flèche (V-FL) ;
      C. un balancier (BA)
      de section inférieure à celle du mât auxiliaire (MA) pour coulisser dans le mât auxiliaire (MA),
      dont le pied est articulé à la tête de la flèche (FL),
      un vérin de balancier (V-BA), appuyé dans la flèche ;
      D. une tête porte-outil (TPO)
      articulée à la tête du balancier (BA),
      un vérin de cavage (V-TPO) pour commander le basculement du porte-outil, par rapport au balancier (BA).
    2. Mât combiné selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que
      le vérin d'allongement (V-MA) du mât est monté sur le dessus du mât principal (MP) et du mât auxiliaire (MA).
    3. Mât combiné selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que
      le vérin d'allongement de la flèche (V-FL) est relié, par sa tête, à la tête de la flèche (FL) et par son pied, au pied du mât auxiliaire (MA).
    4. Mât combiné selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que
      le vérin de balancier (V-BA) est relié, par sa tête, au pied du balancier (BA) en un point différent de l'articulation du balancier (BA) à la flèche (FL).
    5. Mât combiné selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que
      la tête porte-outil (TPO) est reliée à la tête du balancier (BA) par une première articulation et un compas d'articulation à deux bielles (51, 52) dont l'une est reliée à une deuxième articulation (55) de la tête porte-outil (TPO) et l'autre bielle (51) est reliée (54) au balancier (BA) entre sa tête et son pied, une articulation libre (53) reliant les deux bielles (51, 52) au sommet du compas, cette articulation étant reliée (53) à la tête du vérin de cavage (V-TPO).
    6. Mât combiné selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que
      le mât principal (MP) est équipé de plaques de glissement en partie haute et basse à l'intérieur (15, 16), à son extrémité (13) près de la tête,
      le mât auxiliaire (MA) est muni de plaques de glissement en partie haute et basse, à l'extérieur (16, 17), près de son pied,
      le mât auxiliaire (MA) s'appuyant contre les plaques de glissement du mât principal (MP) par sa surface extérieure et par ses plaques de glissement, contre la surface intérieure du mât principal (MP).
    7. Mât combiné selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que
      le mât auxiliaire (MA) comporte près de la tête et extérieurement un renfort en forme de ceinture (10) portant une chape (9) pour la tête du vérin d'allongement du mât (V-MA).
    8. Mât combiné selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que
      le mât principal (MP) et/ou le mât auxiliaire (MA) ont un fond du côté de leur pied qui est fermé par une plaque de renforcement (11, 15).
    9. Mât combiné selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que
      le mât principal (MP) et le mât auxiliaire (MA) ont une section rectangulaire.
    10. Mât combiné selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que
      la flèche (FL) est un caisson de section rectangulaire, inférieure à celle du mât auxiliaire (MA) pour glisser dans celui-ci, le côté inférieur (22) et le côté supérieur (23) de la flèche comportant des plaques de glissement (24, 25) et intérieurement la structure est munie de renforts portant transversalement l'axe (30) du pied du vérin de balancier (V-BA).
    11. Mât combiné selon la revendication 1,
      caractérisé en ce que
      le balancier (BA) a une structure mécano-soudée, relié par son pied à l'axe d'articulation du balancier (BA) et servant en même temps d'axe de fixation de la tête du vérin d'allongement de la flèche (V-FL) .
    12. Mât combiné selon la revendication 11,
      caractérisé en ce que
      le balancier (BA) comporte un axe dédoublé au niveau de son pied, et le vérin de cavage (V-TPO) est dédoublé de même que le compas (51, 52) pour recevoir un vérin de cavage double (V-TPO).
    EP03292444A 2002-10-07 2003-10-03 Mât combiné pour un engin de chantier Withdrawn EP1408162A1 (fr)

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    Publication Number Publication Date
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    EP1408162A8 EP1408162A8 (fr) 2004-08-18

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