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L'objet de la présente invention est un excavateur à benne particuliè- rement adapté à l'exécution de tranchées à parois verticales, jusqu'au front d'a- vancement, cet excavateur fonctionnant en utilisant un guide rigide vertical fixé dans le sol et de longueur égale à la profondeur de tranchée désirée.
Ledit excavateur est plus particulièrement caractérisé par le fait qu'il est équipé d'une benne en forme de cuiller et qu'on abaisse en la guidant le long d'un mât rigide fiché verticalement dans le sol, au moyen d'un câble fixé à sa partie postérieure en un point compris entre ce mât rigide et son centre de gravité, et par le fait qu'il est prévu un autre câble fixé sur la benne en un point extérieur au premier par rapport audit mât rigide et, de préférence, avancé vers le bord d'attaque, de telle façon qu'en tirant cedit second câble, on provo- que tout d'abord une rotation, sur 90 environ, de la benne travaillant dans le sol, en mettant à profit le point d'appui formé par le guide fixe, puis ensuite le levage de ladite benne,
des dispositifs étant prévus pour pouvoir être dispo- sés sous la benne lorsqu'elle est à son point haut, pour recueillir les matériaux au déchargement de la benne.
Afin de mieux expliquer l'invention, on se référera par la suite à l'une des formes de réalisation préférée qui est illustrée schématiquement, à titre simplement explicatif, sur le dessin ci-joint, sur lequel:
La figure 1 représente en perspective schématique une forme possible de réalisation de l'excavateur conforme à l'invention.
Les figures 2 et 3 représentent respectivement en élévation vue de côté et en plan un détail de la figure 1 et
Les figures 4, 5 6 et 7, représentent schématiquement les phases successives d'un cycle de travail de la benne excavatrice illustrée par les fi- gures précédentes.
'La figure 8 est une vue latérale de l'excavateur selon une autre forme possible de réalisation, dans la position où il se trouve quand il commence l'exé- cution du premier forage dans le sol.
La figure 9 représente une section horizontale selon la ligne A-A de la figure 8.
La figure 10 montre la cuiller de la benne en perspective.
La figure 11 montre l'excavateur au commencement de la fouille.
En se reportant à ces figures, on remarque que, dans la figure 1, le chiffre 1 désigne le corps de la benne, qui est essentiellement constitué de deux flans parallèles 2 et d'un fond 3; 4 désigne le dispositif de guidage et de butée le long du mât rigide 12, comme on le verra par la suite; 5 est un premier câble de manoeuvre, fixé à la benne dans le plan longitudinal passant par son axe de gravité; 6 désigne un deuxième câble de manoeuvre, fixé à la benne par l'intermédiaire de bras oscillants 7,8 désigne les axes sur lesquels lesdits bras 7 peuvent tourner; 9 des butées qui empêchent 1'extrémité des bras 7, sur lesquels est fixé le,câble 6, de se rapprocher ensuite de la benne 1; 10 est un bord d'attaque avant éventuel, sur lequel on peut monter à charnière une vanne papillon 11; et 12 est le guide précité.
Les figures 2 et 3 représentent, à titre d'exemple, en sections ver- ticale et horizontale, comme il a été dit ci-dessus, une combinaison possible de guide fixe et de dispositif de guidage et de butée, dans lequel le guide 12 a une section transversale en double T et possède sur l'aile de coulissement de la benne une crémaillère 13 ; 14 désigne une denture solidaire de la-benne 1 et des- tinée à coopérer à la façon d'une charnière avec ladite crémaillère 13 comme on le verra par la suite; 15 désigne deux oreilles enfermant entre elles l'assembla- ge à charnière 13 et le guide 12 et solidaires, elles aussi, de la benne 1 et 16 désigne deux pivots solidaires des oreilles 15, qui empêchent la benne de se sépa-
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rer du guide au courant des opérations décrites ci-après.
Sur les figures 4, 5, 6, 7, les numéros de référence de 1 à 16 désig- nent des parties déjà décrites dans les figures 1, 2, 3; sur la figure 7, 17 désig- ne un plan qu'il est possible de rabattre pour recueillir les matériaux déchargés par la benne.
Le mode d'utilisation de la benne décrite ci-dessus est le suivant :
Après avoir, par les moyens normaux, réalisé préalablement un puits à parois verticales, on dispose verticalement dans ce puits le guide 12, tangent à la fouille le long du front d'avancement prévu ou déporté d'une distance infé- rieure à la largeur de la benne; ces' deux cas sont représentés sur les figures 4, 5, 6, 7, où la zone hachurée montre l'espace qu'on peut éventuellement laisser entre le guide et la paroi, le guide est ensuite ancré et assuré.
Ensuite, on fait descendre la benne - dans la fouille ou dans le sol - (figure 4) en la laissant glisser le long du guide 12 à l'aide du dispositif de guidage et d'arrêt 4. La benne est pour cela suspendue au câble 5 et on la descend jusqu'au moment où les bras 7 viennent frapper le sol; le câble suit le mouvement sans transmettre d'effort. Le dispositif 4 est construit de telle façon qu'il per- met à la benne de descendre librement le long du guide 12, mais qu'il l'empêche de remonter tant que la benne 1 n'a pas effectué une rotation de 90 environ.
On agit alors sur le câble 6 en exerçant sur lui une traction dirigée vers le haut (voir figure 5). La ligne d'action du câble 6, qui est notablement écartée du guide 12 et du dispositif d'arrêt 4, dont l'assemblage à charnière 14 s'engage sur la crémaillère 13, contraignant la benne 1 à tourner de 90 environ en prenant appui sur le guide 12 solidement ancré et à recueillir dans son volume intérieur la terre déplacée par son fond et ses flancs. Le bord d'attaque 10 et la vanne 11 peuvent faciliter le chargement. Pour éviter que, au cours de la ro- tation de la benne, le câble 6 ne se rapproche trop du guide 12, les bras 7 peu- vent pivoter sur les axes 8 pour prendre la position représentée sur la figure 5.
Si l'on continue à exercer une traction sur le câble 6, la benne, après avoir ter- miné sa rotation et le chargement, se soulève verticalement et sort de la fouille en raison du fait que, 'la rotation étant terminée, le blocage existant entre la benne et le guide s'élimine automatiquement puisque les dents du dispositif 14 peuvent sortir de la crémaillère 13, pendant que le câble 5 suit le mouvement sans transmettre d'effort (voir figure 6).
On procède alors au déchargement de la benne (par exemple sur le plan mobile 17 qu'on'a disposé au-dessous de la benne), en abaissant le câble 6 et en maintenant arrêté le câble 5, ce qui ramène la benne dans une position verticale (voir figure 7) c'est-à-dire prête à recommencer un nouveau cycle, à des profondeurs croissant progressivement jusqu'à atteindre le fond de la tranchée
Une fois atteinte la profondeur voulue, on avance l'ensemble du dispo- sitif en direction du front de fouille et on reprend le travail en répétant les mêmes opérations.
On a représenté sur les figures 8 à 11 une variante de réalisation de l'invention, dont le but est d'accroitre le rendement de l'excavateur dans le travail longitudinal et également dans le travail vertical pour l'exécution du premier forage.
En se reportant à ces figures, on remarque que, dans la figure 8, on désigne par 101 le guide rigide, par 102 le chariot, par 103 la benne, par 104 le support. Au sommet du guide 101, on trouve la poulie à deux gorges 105, le long de la face antérieure, les cannelures 106 recevant le chariot 102 et, vers l'extré mité inférieure, la poulie 107. Le chariot 102, coulissant dans les cannelures 106 porte à sa partie supérieure, le groupe de poulies 108 et, à sa partie inférieure, l'axe 109 ; butée 110, solidaire du guide 101, empêche le chariot de se dépla- cer au-delà vers le bas.
La benne 103 est composée de la cuiller 111, pivotant
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sur l'axe 114 et munie du bras fixe 112 (qui porte la poulie 113)du bord d'atta- que 125, et du bras mobile 115 lequel pivote à son tour sur l'axe 109 du chariot 102 et porte l'axe 114 Le support 104 est muni des poulies 116 et 117 respecti- vement à deux et à une gorge ; porte le guide rigide 101 en lui permettant de coulisser verticalement dans le collier 118 et l'appui glissant 119 et c'est sur ce support que sont montés les treuils 120 et 121, équipés de marche avant et arrière et d'un frein.
122 désigne un premier câble de manoeuvre, provenant du tambour du treuil 120 et passant successivement sur les poulies 116, 105, 113, 108; ce câble est destiné à provoquer les rotations de la benne aux moments du chargement et du déchargement.
123 désigne un deuxième câble provenant du tambour du treuil 121, pas- sant successivement sur les poulies 117, 107 et fixé à l'extrémité inférieure du chariot ; 124 désigne un troisième câble, passant successivement sur les poulies 116 105, fixé à l'extrémité supérieure du chariot et provenant du même tambour du treuil 121 sur lequel il est, par contre, enroulé en sens inverse du câble 123.
Sur les figures 9 10, 11, les numéros désignent les mêmes parties que sur la figure 8.
Le fonctionnement est le suivant : moment où l'on doit commencer l'exécution du premier trou, la position initiale de l'engin est indiquée en figure 8. En faisant tourner tout d'abord, par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre, le treuil 121 on obtient, par l'intermédiaire du câble 123 fixé au chariot 102, et du fait que ce dernier bute contre l'arrêt 110, un certain relevage de 1 ensemble guide, chariot, benne ; puis, en libérant le treuil 121, on laisse retom- ber librement cet ensemble ; bord d'attaque 125 de la benne s'enfonce ainsi dans le sol,la benne a une forme et une longueur telles que ledit bord d'attaque se trouve au-dessous du guide 101 et à l'plomb de sa face postérieure.
Après avoir bloqué le treuil 121, on provoque maintenant la rotation de la cuiller en actionnant, par exemple dans le sens inverse des aiguilles d'une montre le treuil 120 et en y enroulant le câble 122 qui, du fait qu'il passe sur la poulie 105, exerce en même temps sur le'guide 101 un effort dirigé vers le bas qui en assure, avec le concours du collier 118 et de l'appui glissant 119, la fixation dans le sol, avec le câble 123, et malgré les éventuelles réactions du sol sur le guide lui-même.
Par suite de la disposition des axes 114 et 109 et des poulies 108 et 113 aux sommets d'un quadrilatère dont tous les angles sont inférieurs à 180 , la traction du câble 122 provoque la rotation de la cuiller 110, tout d'abord s.ur l'axe 109 et ensuite, une fois terminée la course de cette première rotation, sur l'axe 114; comme les axes 109 et 114 se trouvent, au com- mencement de chacune de ces rotations, déportés vers l'avant par rapport au plan du fond de la cuiller terminé par le bord d'attaque 125, le résultat est que ce dit plan attaque toujours le sol avec un angle positif, même au-dessous du guide 101.
Au cours de ces rotations, tout déplacement de l'axe 109 vers le haut est interdit par le câble 123, du fait que le treuil 121 est bloqué. Dans ses ro- tations, la benne se remplit du matériau qu'elle creuse; vers la fin de la seconde rotation de la cuiller, en continuant à faire tourner le treuil 120 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, on débloque le treuil 121 en le laissant tour- ner librement; il en résulte un mouvement du guide 101 vers le bas, jusqu'à ce que sa pointe touche lefond de la fouille exécutée¯pr la cuiller, et le relevage du chariot coulissant dans la rainure 106 du guide, en même temps que de la benne totalement tournée vers le haut et pleine.
Lorsque la benne a atteint la hauteur voulue, on provoque le renversement en bloquant le treuil 121 et en faisant tour- ner le treuil 120 dans le sens des aiguilles d'une montre: les matériaux qui tom- bent de la benne sont recueillis sur un plan mobile conçu dans ce but et qu'on
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peut disposer au-dessous de la benne et enlever ensuite. On replace maintenant tous les organes dans la position initiale de la figure 8 en faisant tourner dans le sens des aiguilles d'une montre le treuil 120 et le treuil 121 et on re- commence une série de manoeuvres identiques à celles décrites plus haut pour ob- tenir l'approfondissement de la fouille jusqu'au maximum autorisé par la longueur du guide 101.
Si l'on doit maintenant prolonger la fouille dans le sens longitudinal, on déplace le guide 101 dans la direction du front d'avance: pour effectuer cette opération, on bloque provisoirement le chariot sur le guide à l'extrémité supérieu- re de sa course et on relève ensuite le guide en faisant tourner le treuil 121 dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que la pointe soit libérée du sol et qu'on puisse le déplacer vers l'avant avec le support 104.
Lorsqu'on a atteint la position voulue, on fiche la pointe du guide en la laissant tomber dans le fond de la fouille, obtenant ainsi la situation re- produire sur la figure 11. Après avoir débloqué le chariot du guide, on fait tom- ber la benne sur le sol en faisant tourner dans le sens des aiguilles d'une montre les treuils 120 et 121 et provoquant ensuite les rotations en bloquant le treuil 121 et en faisant tourner le treuil 120 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Dans cette phase le guide 101 est fixé par les forces suivantes: 1' action du câble 122, la réaction du support 104, du câble 123 et du sol sur la pointe du guide.
Le relevage et le déchargement de la benne s'effectuent de façon ama logue au processus décrit plus haut.
On creuse jusqu'à ce qu'on ait atteint la profondeur voulue et, ensuite on déplace à nouveau le guide vers le front d'avance en répétant les manoeuvres dé- jà décrites.
REVENDICATIONS.
Excavateur à guide rigide particulièrement adapté aux travaux en fouille frontale à parois verticales, caractérisé par le fait qu'il possède une benne en forme de cuiller, qu'on peut faire descendre ou la guidant par une cou- lisse le long d'un mât rigide placé verticalement dans le sol, et qu'il est pour- vu de dispositifs aptes à permettre à la benne de coulisser verticalement de haut en bas sur le guide fixe et à l'empêcher de coulisser de bas en haut si elle n'a pas au préalable effectué une rotation angulaire, de façon à provoquer tout d'a- bord la rotation, sur 90 environ, de la benne travaillant dans le sol, en met- tant à profit l'appui, qui résulte de ces dispositifs, de la benne sur le guide fixe, puis, ensuite,
à provoquer le relevage de ladite benne des éléments suscep- tibles d'être disposés au-dessous de la benne arrivée à son point haut étant pré- vus pour recueillir les matériaux tombant de la benne quand on la décharge.
L'invention vise également les points ci-après considérés isolément ou en toutes combinaisons:
1) la benne peut être descendue le long d'un mât rigide au moyen d'un câble fixé sur la benne même en un point compris entre le centre de gravité de cette dernière et le mât rigide, un autre câble étant prévu pour le relevage de la benne, fixé sur celle-ci en un point extérieur au premier câble par rapport au mât rigide et, de préférence avancé en direction du bord d'attaque de la benne, de telle façon que, en tirant ce dit second câble, on provoque tout d'abord la rotation sur 90 environ de la benne travaillant dans le sol, puis le relevage de la benne.
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