FR2806470A1 - Dispositif de securisation d'un terrain mine - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif monté sur un engin porteur équipé d'au moins un support (4) sur lequel est monté articulé un châssis (6), avec interposition d'un vérin de pression (8), le châssis étant équipé à son extrémité inférieure d'une pluralité de barres verticales (24) dont les extrémités inférieures (26) sont munies de pieds (28) et dont les extrémités supérieures sont munies chacune d'un piston (15) monté coulissant dans un cylindre (13), les différents cylindres communiquant et étant remplis d'un fluide incompressible soumis à l'action d'un générateur de vibrations (22) contenu dans le châssis. Une pièce mécanique (10) appelée répartiteur, dans laquelle sont ménagés les cylindres (13) servant au montage des pistons (15) disposés aux extrémités supérieures des barres (24), et intégrant une chambre (14) de mise en communication de ces cylindres, est montée coulissante entre des butées (11, 12) dans le châssis, parallèlement aux axes des cylindres (13), la pièce mécanique formant répartiteur (10) étant soumise directement à l'action des forces de poussée du vérin (8), par l'intermédiaire des butées (12) du châssis.
Description
i La présente invention a pour objet un dispositif de sécurisation d'un
terrain miné, et notamment d'un terrain pouvant contenir des mines antipersonnel. La sécurisation ou dépollution d'un terrain consiste à ôter les mines du terrain ou à les détruire sur place. Parmi les méthodes utilisées, il est possible de citer la destruction par des engins mécanisés dans les zones facilement
accessibles, et la détection manuelle dans les zones d'accès plus difficile.
Cette dernière méthode est lente et dangereuse.
Le document WO/JP99/01909 concerne un dispositif de sécurisation d'un terrain miné comportant un engin porteur, tel qu'une chargeuse ou une pelle hydraulique, équipé d'au moins un support sur lequel est monté articulé un châssis avec interposition d'un vérin de pression, le châssis étant équipé à son extrémité inférieure d'une pluralité de barres dont les extrémités inférieures sont munies de pieds. Les différents pieds disposés, par exemple, suivant un rectangle prennent appui sur le sol, et il est procédé à un tassement du matériau recouvrant la ou les mines, si une mine est présente, conduisant ainsi à leur destruction par explosion. Selon une forme d'exécution du dispositif décrit dans le document précité, les barres verticales comportent des extrémités supérieures munies chacune d'un piston monté coulissant dans un cylindre, les différents cylindres communiquant et étant remplis d'un fluide incompressible. Un générateur de vibrations, tel qu'un piston muni d'un mouvement alternatif, réalise une mise en vibrations du fluide transmettant ainsi ces vibrations aux barres portant les différents pieds prenant appui sur le sol. La pression du vérin monté entre le support et le châssis est également transmise aux barres et aux pieds par l'intermédiaire du fluide incompressible. L'efficacité d'un tel dispositif est moyenne, dans la mesure o tous les efforts sont transmis par le fluide incompressible, et ce dispositif est assez mal adapté à un terrain irrégulier, dans la mesure o toutes les barres sont parallèles sans aucune possibilité d'orientation les
unes relativement aux autres.
Le but de l'invention est de fournir un dispositif de sécurisation d'un terrain miné permettant de transmettre de façon efficace aux pieds prenant appui sur le terrain, les forces de pression et de vibrations pour obtenir la destruction de facon sûre d'une mine enterrée dans ce terrain, et de permettre l'adaptation de la position des barres et des pieds à la
configuration du terrain, dans le cas o le terrain est irrégulier.
A cet effet, le dispositif qu'elle concerne, du type monté sur un engin porteur équipé d'au moins un support sur lequel est monté articulé un châssis, avec interposition d'un vérin de pression, le châssis étant équipé à son extrémité inférieure d'une pluralité de barres verticales dont les extrémités inférieures sont munies de pieds et dont les extrémités supérieures sont munies chacune d'un piston monté coulissant dans un cylindre, les différents cylindres communiquant et étant remplis d'un fluide incompressible soumis à l'action d'un générateur de vibrations contenu dans le chassis, est caractérisé en ce qu'une pièce mécanique appelée répartiteur, dans laquelle sont ménagés les cylindres servant au montage des pistons disposés aux extrémités supérieures des barres, et intégrant une chambre de mise en communication de ces cylindres, est montée coulissante entre des butées dans le chassis, parallèlement aux axes des cylindres, la pièce mécanique formant répartiteur étant soumise directement à l'action des forces de poussée du vérin, par l'intermédiaire
des butées du châssis.
Le répartiteur peut coulisser librement entre des butées solidaires du châssis dans la même direction axiale que les barres. De ce fait, la force de poussée axiale produite par le vérin est transmise directement au châssis, puis au répartiteur et enfin aux pistons, barres et
pieds par l'intermédiaire du fluide contenu dans les cylindres du répartiteur.
Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le répartiteur est en contact direct avec le générateur de vibrations qui transmet des vibrations parallèllement à l'axe des cylindres. Le fait que les vibrations produites par le générateur soient transmises directement au
répartiteur améliore l'efficacité du dispositif.
La conjugaison des vibrations et de la force de poussée générée produit le tassement recherché du matériau recouvrant la ou les mines,
conduisant à leur destruction par explosion.
Suivant une caractéristique de l'invention, chaque tige de piston est articulée par l'intermédiaire d'un joint de cardan à l'extrémité supérieure d'une barre, des lames élastiques longitudinales fixées sur la tige prenant appui sur la barre, pour maintenir celle-ci en alignement avec la tige, en l'absence de contraintes extérieures. Les pieds étant eux-mêmes montés à l'extrémité inférieure d'une barre par l'intermédiaire d'un joint de cardan, il est possible à la partie inférieure des barres de s'incliner par rapport à la
partie supérieure de celles-ci pour s'adapter à la forme du terrain.
En outre, chaque barre portant un pied est réalisée en deux parties rigides, c'est-à-dire une partie supérieure montée sur la tige de piston et une partie inférieure ou tige qui, fixée de façon rigide et démontable dans l'alignement de la partie supérieure, est réalisée en un
matériau facilement ruptible et d'un faible coût.
Ces caractéristiques permettent de protéger l'appareil des effets destructeurs de l'explosion. En effet, dans le cas de l'explosion d'une mine, seule la partie inférieure ou tige de la barre va être détruite, d'autant plus que l'inclinaison de la tige portant un pied, par rapport à la barre correspondante, réduit la transmission au piston des effets destructeurs de l'explosion, puisque dans cette position inclinée par rapport à la direction principale de l'explosion les tiges sont facilement ruptibles. Ces tiges inférieures qui sont réalisées, par exemple, en matière synthétique ou en bambou, sont des pièces d'usure qui sont remplaçables très facilement, sur
le terrain même à sécuriser.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, chaque tige de piston est bloquée en rotation par rapport au cylindre dans lequel est monté
déplaçable le piston qu'elle porte.
De préférence, chaque tige de piston est soumise à l'action d'un ressort exerçant sur la tige une action verticale de bas en haut, afin d'aligner les pieds des différentes barres, lorsqu'aucune contrainte n'est exercée sur celles-ci. Ce réalignement est important lorsque le châssis est
soulevé pour passer d'une zone venant d'être sécurisée à une zone voisine.
Suivant une forme d'exécution de ce dispositif, les pieds sont reliés les uns aux autres par des liens souples, les pieds disposés en périphérie étant eux-mêmes reliés par de tels liens à un cadre ou un carter
prolongeant le châssis vers le bas.
Lorsque les conditions de terrain le permettent et que la vitesse d'exécution peut être augmentée, il est possible de faire glisser les pieds sur le sol dans un mouvement d'ensemble de l'appareil généré par le déplacement du bras ou de l'engin porteur, tout en maintenant la poussée du vérin et en générant des vibrations. La solidarisation des différents pieds, au moins suivant la direction du déplacement par les moyens d'attache souples permet ce déplacement tout en conservant l'indépendance des pieds suivant une direction verticale. Suivant la géographie du terrain, il est possible de juxtaposer plusieurs modules comme celui qui vient d'être décrit, afin d'augmenter la vitesse de sécurisation. Dans ce cas, plusieurs châssis peuvent être juxtaposés et
reliés les uns aux autres par des systèmes d'attache rapide connus.
L'efficacité de la sécurisation d'un terrain dépend de l'opérateur qui pourrait, par omission, laisser des zones non dépolluées. Pour assister l'opérateur dans sa tâche, il est possible de connaître la position des pieds à l'aide de capteurs reliés à un calculateur en vue de l'enregistrement des grandeurs angulaires et linéaires représentatives des paramètres de position du bras articulé. Les opérations ultérieures de contrôle peuvent être facilitées par des marquages au sol délimitant les zones qui ont été sécurisées. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la
description qui suit, en référence au dessin schématique annexé
représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution de ce dispositif: Figure 1 est une vue d'un dispositif selon l'invention monté à I'extrémité du bras d'un engin porteur; Figure 2 est une vue de côté, partiellement en coupe, d'un premier dispositif; Figure 3 est une vue de détail à échelle agrandie, partiellement en coupe, montrant le guidage d'une tige associée à une extrémité de barre dans un cylindre; Figure 4 est une vue de détail à échelle agrandie et partiellement en coupe longitudinale d'une barre équipée d'un pied d'appui sur le sol; Figure 5 est une vue partielle en coupe longitudinale d'un
second dispositif.
La figure 1 représente un engin porteur 2 équipé d'un bras articulé 3, dont l'extrémité comporte un support 4 destiné au montage d'un dispositif selon l'invention désigné par la référence générale 5. Le dispositif selon l'invention comprend un châssis 6 monté sur le support 4 par l'intermédiaire de bras 7 formant un parallélogramme déformable. Un vérin 8 est monté entre le support 4 et le châssis 6. Le châssis 6 comporte des glissières 9, dans lesquelles est montée coulissant verticalement une pièce mécanique 10 appelée répartiteur, ce coulissement étant réalisé axialement par rapport au châssis, avec limitation de la course par l'intermédiaire de butées 11, 12. Dans le répartiteur 10 sont ménagés un certain nombre de cylindres 13 parallèles, et s'étendant axialement par rapport au châssis en débouchant vers le bas. Ces cylindres sont, par exemple, au nombre de douze en étant disposés en quatre rangées de trois cylindres. Ces cylindres communiquent par l'intermédiaire d'une chambre supérieure 14. Les cylindres sont remplis d'un fluide incompressible, tel qu'un fluide hydraulique. A l'intérieur de chaque cylindre est monté coulissant avec étanchéité un piston 15 disposé à l'extrémité d'une tige 16. Des moyens sont prévus pour empêcher le pivotement de la tige 16 et du piston 15 à l'intérieur du cylindre 13. Dans la forme d'exécution représentée au dessin, ces moyens de blocage en rotation sont constitués par une rainure longitudinale 17 ménagée dans la tige 16, dans laquelle est engagé un doigt 18 porté par l'élément de fermeture 19 de l'extrémité inférieure du
cylindre. Cet élément 19 présente un trou pour le passage de la tige 16.
Sur cet élément de fermeture 19 repose un ressort hélicoïdal 20 dont l'autre extrémité prend appui sous la tête du piston 15. Ainsi, les tiges de piston 16 sont toutes alignées lorsqu'aucune contrainte extérieure n'est
exercée sur les tiges de piston.
Le châssis 6 contient également un générateur de vibrations, par exemple constitué par un appareil hydraulique à percussion de type connu, dont le piston 22 est représenté au dessin, ce piston 22, déplaçable
axialement, imprimant des chocs sur le répartiteur 10.
Chaque tige de piston 16 est articulée par l'intermédiaire d'un joint de cardan 23 sur l'extrémité d'une barre 24, des lames élastiques longitudinales 25, fixées sur la tige 16, prenant appui sur la barre 24 pour maintenir celle-ci en alignement avec la tige, en l'absence de contraintes extérieures. Chaque barre 24 est munie, à son extrémité inférieure, d'une tige 26 fixée de façon rigide et démontable, dans l'alignement de la barre 24. Cette tige, qui est tubulaire, dans la forme d'exécution représentée à la
figure 4, est réalisée en un matériau bon marché et est facilement ruptible.
Il peut s'agir, par exemple, de matière synthétique ou encore de bambou.
A l'extrémité inférieure de chaque tige 26 est articulé, à l'aide d'un joint de cardan 27, un pied 28 plat, par exemple de forme rectangulaire, et destiné à prendre appui au sol. Il peut être noté qu'un carter 29 solidaire du châssis 6 prolonge celui-ci vers le bas et protège les cylindres 13, les pistons 15, les tiges de piston 16 et partiellement les
barres 24.
La figure 5 représente une variante d'exécution du dispositif décrit précédemment, dans lequel les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références. Dans ce cas, les différents pieds 28 sont reliés les uns aux autres par des liens souples 30, et les pieds situés en périphérie sont reliés par des liens 32 à un cadre 33 qui prolonge vers le bas le carter 29. Il résulte de la structure qui vient d'être décrite que la force de poussée axiale produite par le vérin 7 est transmise directement au châssis 6 puis au répartiteur 10 par l'intermédiaire des butées 12, cette pression étant ensuite transmise aux pieds 28 par l'intermédiaire du fluide incompressible contenu dans les cylindres 13, des barres 24 et des tiges 26. En ce qui concerne les vibrations produites par le générateur dont le piston 22 est représenté au dessin, elles sont transmises directement au répartiteur 10 et au fluide qu'il contient, puis successivement aux pistons
, aux barres 24, 26 et aux pieds 28.
Comme montré au dessin, et notamment à la figure 4, l'articulation des barres 24, 26 par rapport aux tiges de piston 16 permet une inclinaison des barres en vue de l'adaptation à la nature du terrain. Il est ainsi possible, grâce à ce dispositif, d'intervenir dans des terrains beaucoup plus mouvementés que dans le cas o les barres sont alignées de facon définitive avec les tiges de piston. En outre, dans le cas du dispositif représenté à la figure 5, il est possible de déplacer le dispositif sur le terrain en cours de fonctionnement, c'est-à-dire en continuant à exercer une pression grâce au vérin 18 et des vibrations grâce au générateur de vibrations. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif, décrites ci-dessus à titre d'exemples, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que plusieurs dispositifs pourraient être juxtaposés, ou encore que les moyens de blocage en rotation des pistons et les moyens de rappel élastiques vers le haut des pistons montés dans les cylindres 13 pourraient
être différents sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention.
Claims (7)
1. Dispositif de sécurisation d'un terrain miné, du type monté sur un engin porteur équipé d'au moins un support (4) sur lequel est monté articulé un châssis (6), avec interposition d'un vérin de pression (8), le châssis étant équipé à son extrémité inférieure d'une pluralité de barres verticales (24) dont les extrémités inférieures (26) sont munies de pieds (28) et dont les extrémités supérieures sont munies chacune d'un piston (15) monté coulissant dans un cylindre (13), les différents cylindres communiquant et étant remplis d'un fluide incompressible soumis à l'action d'un générateur de vibrations (22) contenu dans le châssis, caractérisé en ce qu'une pièce mécanique (10) appelée répartiteur, dans laquelle sont ménagés les cylindres (13) servant au montage des pistons (15) disposés aux extrémités supérieures des barres (24), et intégrant une chambre (14) de mise en communication de ces cylindres, est montée coulissante entre des butées (11, 12) dans le châssis, parallèlement aux axes des cylindres (13), la pièce mécanique formant répartiteur (10) étant soumise directement à l'action des forces de poussée du vérin (8), par
l'intermédiaire des butées (12) du châssis.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le répartiteur (10) est en contact direct avec le générateur de vibrations (22)
qui transmet des vibrations parallèlement à l'axe des cylindres.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé
en ce que chaque tige de piston (16) est articulée par l'intermédiaire d'un joint de cardan (23) à l'extrémité supérieure d'une barre (24), des lames élastiques longitudinales (25) fixées sur la tige (16) prenant appui sur la barre (24), pour maintenir celle-ci en alignement avec la tige (16), en
l'absence de contraintes extérieures.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en
ce que chaque tige de piston (16) est bloquée en rotation par rapport au
cylindre (13) dans lequel est monté déplaçable le piston (15) qu'elle porte.
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en
ce que chaque tige de piston (16) est soumise à l'action d'un ressort (20) exerçant sur la tige une action verticale de bas en haut, afin d'aligner les pieds (28) des différentes barres (24, 26), lorsqu'aucune contrainte n'est
exercée sur les barres.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en
ce que chaque barre (24, 26) portant un pied (28) est réalisée en deux parties rigides, c'est-à-dire une partie supérieure (24) montée sur la tige de piston (16) et une partie inférieure (26) ou tige qui, fixée de façon rigide et démontable dans l'alignement de la partie supérieure, est réalisée en un
matériau facilement ruptible et d'un faible coût.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en
ce que les pieds (28) sont reliés les uns aux autres par des liens souples (30), les pieds (28) disposés en périphérie étant eux-mêmes reliés par de tels liens (32) à un cadre (33) ou un carter prolongeant le châssis (6) vers
le bas.
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