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I
Description
Titre de l'invention : ENSEMBLE DE COUPLAGE SECURISE
D'UN OUTIL SUR UN BRAS DE TRAVAIL D'UN ENGIN DE
TRAVAUX PUBLICS A FONCTIONNEMENT AMELIORE
[0001] La présente invention concerne un ensemble de couplage sécurisé d'un
outil
sur un bras de travail d'un engin de travaux publics à fonctionnement
amélioré.
[0002] L'expression engin de travaux publics désigne tout engin, de type
véhicule
automoteur ou un engin immobile, positionné sur terre, sur un navire, sur un
ponton ou sur un véhicule ferroviaire, équipé d'au moins un bras à l'extrémité
duquel se trouve monté, de manière amovible, un outil de type pelle, godet,
pince, burin, marteau, nacelle, crochet de levage, nacelle ou tout autre outil
utilisé dans le cadre de travaux dits lourds de chantier, de génie civil, de
transport, agricoles, de mines et carrières ou de manutention.
[0003] Les bras d'un engin de travaux publics peuvent recevoir divers outils,
tant par
leur fonction que par leur taille afin de faire différents travaux. Ces outils
peuvent
être mobiles selon un ou plusieurs axes par rapport à l'extrémité du bras de
l'engin. Le couplage d'un outil sur l'extrémité d'un bras de travail d'un
engin de
travaux publics s'effectue par un ensemble de couplage comportant plusieurs
pièces et connu sous l'appellation d'ensemble d'attache rapide, plus aisément
désigné par l'expression attache rapide qui sera préférentiellement
utilisée
par la suite.
[0004] Une telle attache rapide permet de coupler, sans intervention humaine,
l'outil
au bras de travail, de manière sécurisée. De nombreux systèmes permettent
également de désaccoupler l'outil du bras de travail de manière sécurisée. Les
outils utilisés sur les engins de travaux publics comprennent deux arbres de
connexion, parallèles, permettant le couplage avec l'attache rapide. Cette
dernière est pourvue d'organes de couplage et de verrouillage des arbres de
l'outil sur l'attache. On connait par EP-B-1 318 242 une attache dont le
déplacement en translation d'un vérin, commandé par l'utilisateur à partir de
la
cabine de conduite de l'engin de travaux publics, assure le verrouillage et le
déverrouillage des deux organes de couplage de l'attache rapide. WO-A-2020
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128 075 décrit un dispositif de verrouillage dans lequel un vérin actionne en
translation des organes de couplage en forme de crochet et adaptés pour
maintenir les arbres de l'outil. Un volet de blocage monté libre en rotation
sécurise le maintien d'un organe de couplage sur un arbre. Le mouvement de
déverrouillage du vérin s'accompagne de la compression d'un ressort, ce
dernier
entraînant une pièce venant en appui sur le volet. Ce dernier est entraîné en
rotation dans une position où il ne s'oppose plus à la sortie de l'arbre de
l'organe
de maintien. EP-B-2 466 015 divulgue une solution où deux crochets forment les
organes de couplage des arbres. Un crochet est relié directement par une
liaison
pivotante à la tige d'un vérin. L'autre crochet est relié par une liaison
pivotante à
la tige du vérin par un bras. Le déplacement de la tige du vérin induit
successivement les mouvements des deux crochets. EP-A- 2 987 916 décrit un
organe d'actionnement en forme de diapason qui coulisse et fait pivoter un
organe de blocage d'un des arbres en position dans l'attache. Selon la
position
de l'organe en forme de diapason, on autorise ou non le dégagement des arbres
de l'attache rapide. Le mouvement de translation de l'organe d'actionnement,
dans un sens ou l'autre, est soumis à l'action d'un vérin. La solution
commercialisée par la société DROMONE ENGINEERING comprend un volet de
verrouillage d'un organe de couplage de l'attache rapide avec un arbre.
L'organe
de couplage est déplacé par l'action d'un vérin, le volet de verrouillage
pivotant
en position active par gravité. Cette manoeuvre nécessite un basculement de
l'outil au bout du bras. Dans cette position, le verrouillage de l'autre arbre
par un
organe de couplage qui est déplacé par un vérin est également réalisé. Le
déverrouillage des organes de couplage nécessite également un basculement de
l'outil au bout du bras afin que le mouvement du vérin induise le déplacement
d'une patte agissant sur le volet. WO-A-2018/056841 a pour objet une attache
rapide de couplage d'un outil. Dans un premier exemple, l'attache comprend une
mâchoire, configurée en U, fixe et une seconde mâchoire montée sur un
coulisseau mobile sous l'action d'un vérin hydraulique. Un ressort pousse le
coulisseau en position éloignée d'une des mâchoires. L'attache comprend un
organe de verrouillage permettant de bloquer l'organe de connexion et
configuré
en forme de L et monté pivotant. Une branche de l'organe de verrouillage forme
un élément d'actionnement. Un doigt définissant un élément de déverrouillage
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est monté sur le coulisseau. Il est déplacé lorsque le vérin est en mouvement
de
translation. Ici, le mouvement des organes de déverrouillage ainsi que le
mouvement d'une des mâchoires est obtenu par des moyens hydrauliques.
[0005] De telles solutions nécessitent une action de l'utilisateur pour au
moins le
réarmement du dispositif, c'est-à-dire le retour du dispositif dans une
position où
il est prêt à assurer la mise en place et le couplage avec un outil. De plus,
ces
solutions sont d'une mise en oeuvre et d'une maintenance complexes.
[0006] De telles solutions sont actuellement conformes aux normes en vigueur,
en
particulier, aux normes européennes EN474-1/A3, EN474-1:2006+A5, ainsi qu'à
la norme internationale ISO 13031 (2016) et à la directive machine:2006/42/CE.
Ceci étant, si l'opérateur de l'engin de travaux publics effectue des
mouvements
avec le bras de l'engin, typiquement des mouvements de type balancier, sans
avoir correctement effectué l'engagement de l'outil et/ou le verrouillage de
l'attache rapide, le risque de balancement non maîtrisé de l'outil autour d'un
des
arbres de connexion ou d'un décrochement de l'outil, et donc sa chute au sol,
est
présent. Ce risque est d'autant plus marqué que les cinématiques de couplage
et
de désaccouplage de certaines solutions induisent des mouvements de l'outil
et/ou une position donnée de ce dernier lors de son couplage et/ou
désaccouplage avec l'attache rapide.
[0007]Actuellement, les autorités souhaitent augmenter le niveau de
sécurisation
concernant la connexion des outils avec une attache rapide ainsi que
l'information fournie à l'utilisateur sur l'état de la connexion. En
particulier, la
question de la chute éventuelle de l'outil si le verrouillage de l'attache
rapide avec
l'outil n'est pas correct doit être résolue. Il existe donc un besoin pour un
ensemble de couplage entre un outil et un bras d'un engin de travaux publics
dont la mise en place est simple, sécurisée, d'une fabrication et d'une
maintenance optimisées tout en offrant un niveau maximal de garantie contre
toute chute éventuelle de l'outil si le couplage entre l'outil et l'attache
rapide n'est
pas correctement effectué.
[0008] C'est à ce besoin que se propose de répondre l'invention en offrant un
ensemble de couplage d'un outil sur un bras de travail d'un engin de travaux
publics sécurisé, aisé à mettre en oeuvre et garantissant une sécurité accrue
en
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évitant tout risque de décrochage de l'outil tant que le système de couplage
n'est
pas en position de déverrouillage, cela tout en limitant le nombre de pièces
et en
étant adaptable sur divers types d'attaches rapides et d'outils.
[0009]A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble de couplage d'un outil
sur un
bras de travail d'un engin de travaux publics, comprenant un dispositif de
liaison
sécurisée dit attache rapide, deux organes de connexion parallèles équipant
l'outil, au moins un des organes de connexion étant un cylindre à base
circulaire,
deux organes de couplage avec les organes de connexion équipant le dispositif
de liaison sécurisée, lesdits organes de couplage définissant des logements de
réception des organes de connexion, un organe de sécurité monté libre en
rotation entre une position dite désengagée dans laquelle il autorise le
déplacement d'un premier organe de connexion équipant l'outil par rapport à un
premier organe de couplage et une position dite engagée dans laquelle il
sécurise la retenue du premier organe de connexion par le premier organe de
couplage, au moins un organe de verrouillage mobile entre une position
inactive
dans laquelle la retenue par un second organe de couplage équipant le
dispositif
de liaison sécurisée du second organe de connexion n'est pas verrouillée et
une
position active dans laquelle il verrouille la retenue par le second organe de
couplage du second organe de connexion, un organe de libération mobile en
translation adapté pour autoriser une rotation de l'organe de sécurité de la
position désengagée à la position engagée, l'organe de libération comprenant
au
moins une partie mobile en translation fixée sur l'organe de verrouillage,
ladite
partie mobile de l'organe de libération étant adaptée pour être en contact
avec au
moins une surface de forme adaptée solidaire de l'organe de sécurité et ledit
organe de sécurité comprenant au moins une surface adaptée pour être en
contact glissant avec au moins une surface de forme adaptée du premier organe
de connexion, ledit contact glissant induisant une rotation de l'organe de
sécurité
lors du déplacement du premier organe de connexion hors de son logement de
réception défini par le premier organe de couplage, caractérisé en ce que la
rotation de l'organe de sécurité lors du déplacement du premier organe de
connexion hors de son logement de réception défini par le premier organe de
couplage s'effectue dans le sens trigonométrique, en direction d'un bord de la
partie inférieure du dispositif de liaison, jusqu'à une position dans laquelle
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l'organe de libération autorise le retour de l'organe de sécurité en une
position
dite de réarmement dans laquelle l'organe de sécurité est distant du premier
organe de connexion, sans aucun couplage entre l'outil et le dispositif de
liaison,
au moins une surface d'une partie de l'organe de sécurité étant dans une
position
dite engagée correspondant à une position où l'emprise de ladite surface dans
le
logement défini par le premier organe de couplage est maximale, ledit logement
étant vide.
[0010]Ainsi, grâce à l'invention on limite le nombre de pièces, donc le risque
de
dysfonctionnement tout en facilitant la maintenance et on assure une sécurité
optimale, une chute accidentelle de l'outil lors du verrouillage n'étant plus
possible.
[0011] Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un
tel
ensemble de couplage peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques
suivantes :
[0012] L'organe de sécurité comprend un relief arrondi ou volet, dont le rayon
de
courbure est adapté au rayon du cylindre à base circulaire formant le premier
organe de connexion, ledit relief comportant au moins trois segments de
surface,
plans et courbes, adaptés pour être successivement au moins en regard avec au
moins une partie de la surface de l'organe de connexion.
[0013] Un segment du relief arrondi est en permanence au moins en regard avec
une partie de la surface du premier organe de connexion lorsque ce dernier est
dans son logement de réception défini par le premier organe de couplage.
[0014] L'organe de sécurité est maintenu en position engagée par un organe de
rappel.
[0015] L'organe de libération comprend un corps principal recevant un doigt
mobile
en translation dans le corps.
[0016] Un organe de rappel maintient en permanence le doigt hors du corps de
l'organe de libération.
[0017] Un organe de rappel en position du corps maintient ce dernier dans une
position dans laquelle le doigt est au moins en regard permanent avec l'organe
de sécurité.
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[0018] Le doigt comprend au moins une zone de contact avec l'organe de
sécurité et
située à une extrémité libre du doigt lorsque la retenue par le second organe
de
couplage du second organe de connexion n'est pas verrouillée.
[0019] Le doigt comprend une encoche adaptée pour recevoir un cliquet mobile
en
rotation par rapport à l'organe de sécurité.
[0020] Le cliquet est solidaire de l'organe de sécurité, un pion de mise en
rotation du
cliquet étant solidaire d'une paroi de l'attache rapide.
[0021] L'extrémité du doigt s'étend au-delà de l'attache rapide lorsque
l'organe de
sécurité est en position désengagée, formant un signal visuel pour
l'utilisateur.
[0022] L'organe de verrouillage comprend une patte configurée en crochet
mobile en
translation dans des glissières.
[0023] Les glissières sont montées de manière amovible dans l'attache rapide.
[0024] L'invention concerne également un engin de travaux publics pourvu d'au
moins un bras de travail équipé d'un ensemble de couplage d'un outil sur le
bras
de travail conforme à l'une quelconque des caractéristiques précédentes.
[0025] L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci
apparaitront
plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée
uniquement à
titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés dans
lesquels:
[0026] [Fig.1] est une vue latérale, partielle, d'un bras d'un engin de
travaux publics
équipé d'un outil relié au bras par un ensemble de couplage conforme à un mode
de réalisation de l'invention,
[0027] [Fig.2] est une vue latérale, à plus grande échelle, de l'outil et du
dispositif de
liaison sécurisée constitutifs de l'ensemble de couplage de la figure 1, seuls
et en
position désaccouplée,
[0028] [Fig.2A] est une vue à plus grande échelle du détail entouré en traits
discontinus à la figure 2,
[0029] [Fig.3] est une vue partielle des éléments de la figure 2, à plus
grande
échelle, en position rapprochée, le premier organe de couplage étant prêt à
recevoir le premier organe de connexion de l'outil,
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[0030] [Fig.4] est une vue similaire à la figure 3, le premier organe de
couplage étant
en cours de réception du premier organe de connexion de l'outil, l'organe de
sécurité étant dans une position autorisant l'engagement,
[0031] [Fig.5] est une vue similaire à la figure 4, les premiers organes de
connexion
et de couplage étant engagés mutuellement, l'organe de sécurité étant en
position de sécurisation de la retenue de l'organe de connexion dans le
logement
de réception défini par l'organe de couplage,
[0032] [Fig.6] est une vue similaire à la figure 5, un second organe de
connexion de
l'outil et un second organe de couplage du dispositif de liaison sécurisé
étant en
cours d'accouplage,
[0033] [Fig.7] est une vue, similaire à la figure 6, les deux organes de
connexion de
l'outil étant retenus de manière sécuritaire par les deux organes de couplage
du
dispositif de liaison sécurisée, les organes de verrouillage et de sécurité
étant en
position active,
[0034] [Fig.8] est une vue similaire à la figure 7, illustrant le début du
désaccouplage
de l'outil et de l'attache rapide, l'organe de verrouillage étant en cours de
passage à la position inactive,
[0035] [Fig.9] est une vue similaire à la figure 8, l'organe de sécurité ayant
pivoté,
l'organe de libération étant en fin de course et l'organe de verrouillage
étant en
position inactive, les seconds organes de connexion et de couplage étant
désaccouplés,
[0036] [Fig.10] est une vue similaire à la figure 9, le désaccouplage des
premiers
organes de connexion et de couplage étant presque total, l'ensemble étant dans
une configuration similaire à celle illustrée à la figure 4,
[0037] [Fig.11] est une vue en perspective, partielle, à une autre échelle
d'une partie
du dispositif de liaison sécurisée ou attache rapide des figures 1 à 10
illustrant
les divers organes,
[0038] [Fig.12] est une vue latérale à une plus grande échelle de l'organe de
sécurité
illustré aux figures 1 à 10 seul et
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[0039] [Fig.13] et [Fig.14] sont des vues similaires respectivement aux
figures 7 et 10
de l'invention selon un autre mode de réalisation.
[0040] La figure 1 illustre un bras 1 d'un engin de travaux publics, ce
dernier connu
en soi n'étant pas illustré. Ici, il s'agit d'un engin de type pelle
mécanique. On
conçoit aisément qu'un tel engin de travaux publics peut être d'un autre type,
par
exemple, une excavatrice, une tractopelle, une drague, une épareuse, un engin
de chargement ou plus généralement tout engin, automoteur ou non, terrestre,
ferroviaire ou maritime équipé d'au moins un bras de travail équipé d'au moins
un
outil de travail. Ici, l'outil de travail 2 est un godet. En variante il peut
s'agir d'un
autre outil, par exemple une lame, un brise roche, un pilon, une nacelle, une
tête
de broyage/débroussaillage ou autre. L'extrémité libre 3 du bras 1 est équipée
d'un levier articulé 4. L'extrémité 3 et une extrémité libre 5 du levier 4
sont
pourvues chacune d'un arbre de rotation 6. Ici les arbres 6 sont identiques.
En
variante, ils sont différents. Ces arbres 6 assurent le maintien et autorisent
un
mouvement, selon la double flèche F, d'un dispositif de liaison sécurisée 7 de
l'outil 2 sur le bras 1. Un tel dispositif est fréquemment désigné par
l'expression
attache rapide qui sera également utilisée par la suite. Pour assurer le
maintien de l'attache rapide 7 sur les arbres de rotation 6, ces derniers sont
insérés dans des orifices de forme complémentaire 8 ménagés sur une partie de
l'attache rapide 7. Selon la configuration de l'extrémité 3 du bras 1, du
levier 4,
du nombre et/ou de la position des arbres de rotation 6, le mouvement de
l'attache rapide 7, donc de facto de l'outil 2, est possible dans un ou
plusieurs
plans, sachant que l'attache rapide peut autoriser, selon sa configuration, la
rotation de l'outil autour d'un axe vertical. Ainsi, pour autant que la
configuration
des organes de connexion de l'outil le permette, on peut orienter l'outil 2
pour
travailler en direction de l'engin ou à l'opposé de l'engin.
[0041] La figure 2 est une représentation à plus grande échelle de l'outil 2
et de
l'attache rapide 7 de la figure 1, en position désaccouplée, c'est-à-dire
avant que
l'on monte l'outil 2 sur le bras 1 ou une fois que l'outil 2 est décroché du
bras 1.
Dans une telle position, il n'y a aucune liaison même partielle entre l'outil
2 et le
bras 1. Le dispositif de liaison sécurisée ou attache rapide 7 est un ensemble
de
pièces, métalliques ou en un ou des matériau(x) résistant(s) aux chocs et aux
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contraintes environnementales. Comme cela ressort des figures 1 à 14, le
dispositif 7 a globalement une forme de parallélépipède rectangle. Il comprend
une partie 9 de fixation sur le bras 1. Cette partie 9 forme la partie
supérieure de
l'attache 7, en regardant la figure 2. Outre les orifices 8 de réception des
arbres
de rotation 6 elle comprend, dans le mode de réalisation illustré, un crochet
de
levage 10. Le crochet 10 permet, à l'aide d'une élingue, d'effectuer des
opérations de levage. En variante, la partie 9 est dépourvue d'un crochet 10
ou
similaire. On conçoit que le crochet de levage 10, lorsqu'il est présent, peut
avoir
une autre forme et/ou dimensions que celles illustrées à la figure 2. La
liaison
entre la partie 9 et le bras 1, même si elle est amovible, reste généralement
en
place, de manière pérenne, de sorte que le bras 1 est en permanence équipé du
dispositif 7. Ainsi, aucune manoeuvre particulière lors du déplacement de
l'engin
de travaux publics n'est nécessaire, le bras 1 étant toujours prêt à recevoir
un
outil 2. Le dispositif 7 peut aussi équiper d'origine le bras 1 d'un engin de
travaux
publics ou bien équiper le bras 1 d'un engin de travaux publics en seconde
monte, pour autant que les orifices 8 soient adaptés en nombres, dimensions et
positions aux arbres de rotation 6 équipant le bras 1. Pour cela, selon un
autre
mode de réalisation non représenté, la partie 9 est amovible afin d'être
changée
aisément pour s'adapter à la configuration du bras I.
[0042] La partie inférieure 11 du dispositif 7, en regardant la figure 2, est
dédiée à la
liaison, sécurisée et amovible, entre le dispositif 7, donc de facto le bras
1, et
l'outil 2. Pour cela, l'outil 2 comprend au moins deux organes de connexion
12A
et 12B parallèles. Dans l'exemple illustré aux différentes figures, il s'agit
de deux
arbres métalliques cylindriques à base circulaire de même diamètre et
longueur.
En variante, ils ne sont pas identiques, en dimensions et/ou en forme
géométrique. Dans tous les cas, au moins un des organes de connexion est un
arbre ou cylindre à base circulaire. Les organes de connexion ou arbres 12A et
12B sont situés sur une extrémité 200 de l'outil 2. Ils sont positionnés et
dimensionnés pour assurer non seulement une liaison sécurisée de l'outil 2 sur
le
dispositif 7 mais également une manoeuvre aisée et efficace de l'outil 2. Les
arbres ou organes de connexion 12A, 12B parallèles, sont orientés selon une
direction D sensiblement orthogonale à un axe longitudinal du bras 1 lorsque
l'outil 2 est monté sur le bras 1. Par convention, en référence à leur
position
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illustrée à la figure 1, par rapport à l'extrémité libre 3 du bras 1 lorsque
l'outil 2 est
monté sur l'attache rapide 7, on désigne comme étant l'organe de connexion
arrière, donc le plus éloigné du bras 1 à la figure 1, l'organe de connexion
ou
arbre 12B et comme étant l'organe de connexion avant l'organe de connexion ou
arbre 12A. On conçoit que, lorsque l'outil 2 est orienté différemment par
rapport
au bras 1, typiquement lorsqu'il pivote de 1800 dans un plan vertical,
l'organe de
connexion avant est l'organe 12B, l'organe arrière étant l'organe 12A, pour
autant
qu'ils soient identiques.
[0043] Le dispositif 7 est équipé d'au moins deux organes de couplage 13, 14
avec,
respectivement, les organes de connexion 12A et 12B. Par analogie, on
désignera comme organe de couplage avant, l'organe 13 et comme organe de
couplage arrière, l'organe 14. L'organe de couplage avant 13, situé à gauche
de
la partie 11 en regardant la figure 2, est configuré en crochet dont
l'ouverture 15,
est orientée vers le côté 16 définissant un bord latéral du dispositif 7, en
l'espèce
le bord gauche en regardant la figure 2 reliant les parties 9 et 11. En
d'autres
termes, l'ouverture 15 de l'organe de couplage 13 est située au plus près de
l'extrémité 3 du bras 1. Elle est donc orientée en direction de la cabine de
l'engin
de travaux publics, non illustrée. L'ouverture 15 définit un logement de
réception
de l'organe de connexion 12A.
[0044] L'organe de couplage arrière 14 est configuré en U dont l'ouverture 17
est
orientée vers le bord inferieur 18 du dispositif 7 en regardant la figure 2.
L'ouverture 17 définit un logement de réception de l'organe de connexion 12B.
[0045] Comme cela ressort de la figure 2A un organe de sécurité 19 est monté
sur la
partie 11, au niveau de l'ouverture 15 de l'organe de couplage 13. Il est
représenté en perspective à la figure 11 et, latéralement, seul et à grande
échelle, à la figure 12. Comme cela ressort notamment des figures 2A, 11 et
12,
l'organe de sécurité 19 est monté pivotant dans un plan P autour d'un arbre de
rotation 20, d'axe géométrique longitudinal A20. Le pivotement de l'organe 19
s'effectue dans un sens ou dans l'autre selon la double flèche F19. Le plan P
est
sensiblement perpendiculaire à un plan P1 reliant les arbres de rotation 6 et
illustré à la figure 2. L'attache 7 est ici équipée d'un seul organe de
sécurité 19
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comme illustré à la figure 11. En variante, il y a plusieurs organes 19, selon
les
dimensions des organes de connexion 12A, 12B.
[0046] L'organe de sécurité 19 est une pièce de forme géométrique complexe,
comme cela apparaît à la figure 11. Il est de forme allongée, à section
transversale complexe. Les dimensions, notamment la longueur, de l'organe de
sécurité 19 sont adaptées aux dimensions de l'organe de connexion 12A.
Comme cela ressort de la figure 11, les extrémités de l'arbre 20 s'étendent au-
delà des extrémités de l'organe 19 et assurent la fixation de l'organe 19 dans
les
flancs de l'attache 7. Pour plus de lisibilité, les flancs de l'attache 7 ne
sont pas
représentés aux diverses figures. On conçoit aisément que la partie 9 de
l'attache 7 forme une protection pour les organes actifs de la partie 11 de
l'attache 7. Par la suite, on définira comme position engagée active de
l'organe 19 une position dans laquelle il empêche la sortie de l'organe de
connexion 12A hors de son logement 15. La position désengagée de l'organe 19
correspond à une position dans laquelle il ne s'oppose pas à la sortie de
l'organe 12A hors de son logement 15.
[0047] L'organe de sécurité 19 comprend, en partie basse en regardant les
figures 11 et 12, une partie 21 en relief arrondi qui, par la suite sera
désignée
sous le terme de volet. Ce volet 21 a un rayon de courbure adapté au rayon du
cylindre à base circulaire formant l'organe de connexion 12A.
[0048] La courbure du relief 21 est de forme complexe, comme représentée à la
figure 12. Typiquement, le bord libre courbe 210 comprend plusieurs segments
de surface, droits et courbes. Chaque segment assure une fonction donnée, en
relation avec la position de l'organe 19. Un premier segment de surface 211,
droit
et globalement plan, situé à droite de la figure 12 est adapté pour être en
regard
et si besoin assurer un appui contre une portion de l'organe de connexion 12A
lorsque l'organe 12A est en place dans le logement 15 de l'organe de
couplage 13, comme illustré à la figure 7, étant entendu que l'appui ne se
produit
que si l'on initie le déplacement de l'organe 12A hors du logement 15. Dans ce
cas, le volet 21, et en particulier le segment 211, sécurise la liaison et
empêche
tout désaccouplement de l'organe 12A et de l'attache 7. Cette position
correspond à une position dite engagée active de l'organe 19 et du volet 21
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lorsque l'organe de connexion 12A est en place dans son logement 15. En
configuration dite de travail dans laquelle il n'y a aucun déplacement de
l'organe 12A en vue de sa sortie du logement 15, un jeu de quelques
millimètres
est ménagé entre le segment 211 et l'organe 12A. En d'autres termes, le volet
21
est en position engagée active, prêt à être en appui contre l'organe 12A
présent
dans son logement 15 mais sans appui contre l'organe 12A afin de ne pas
générer des frictions entre l'organe 12A et l'organe 19.
[0049]A gauche du segment 211, le segment 212, également droit et sensiblement
plan, est disposé angulairement. Le segment 212 est un segment de
dégagement, permettant d'éviter tout contact bloquant entre le volet 21 et
l'organe 12A lors des rotations respectives de ces deux éléments l'un par
rapport
à l'autre. Pour cela, la largeur du segment 212 est la plus faible de tous les
segments constitutifs du bord 210.
[0050]A gauche du segment 212, le segment 213 comprend une portion droite
positionnée entre deux portions courbes. La forme du segment 213 permet, lors
de la sortie de l'organe 12A, de mettre en rotation dans le sens
trigonométrique
l'organe 19 et donc de le mettre dans la position désengagée illustrée à la
figure 10 afin que le volet 21 ne s'oppose pas à la sortie de l'organe de
connexion 12A due son logement 15. Le sens trigonométrique est indiqué en
référence à la figure 12, à savoir une rotation de la droite vers la gauche en
regardant la figure 12. Ainsi le sens trigonométrique est défini comme étant
la
rotation de l'organe de sécurité 19 en direction du bord latéral 16 de la
partie 11
de l'attache 7. Dans cette position, l'organe de sécurité 19 pourra revenir
automatiquement à une position dite de réarmement telle qu'illustrée aux
figures 2, 2A ou 3.
[0051]11 convient de noter que l'organe de sécurité 19 peut se trouver non
seulement
dans une position désengagée où l'organe de sécurité 19 ne peut s'opposer à un
mouvement de sortie de l'organe 12A hors de son logement de réception 15 et
dans une position engagée active de blocage de la sortie de l'organe 12A de
son
logement 15 comme décrit précédemment mais également dans une autre
position, dite de réarmement, une fois que l'organe 12A est complètement
dégagé de son logement 15 et éloigné de l'organe 19. Dans cette position de
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13
réarmement l'organe de sécurité 19 est distant de l'organe 12A, le logement 15
étant vide et prêt à recevoir un organe 12A, l'organe de sécurité 19 étant lui
prêt
à passer à la position désengagée puis à la position engagée active lorsque
l'organe 12A sera en place dans le logement 15, cela dans le cas d'une
insertion
de l'organe 12A dans son logement 15. Dans la position de réarmement illustrée
aux figures 2, 2A et 3, le volet 21, et donc l'organe 19, est dans une
position
similaire à celle illustrée aux figures 5 à 8, donc une position correspondant
à la
position dite engagée. L'organe 19 peut donc occuper, outre une position
désengagée, une position engagée et active dans laquelle il bloque la sortie
de
l'organe 12A du logement 15 et une position engagée et inactive où le
logement 15 est vide et prêt à recevoir un organe 12A. La mise en oeuvre des
segments constitutifs du bord libre 210 du volet 21 s'effectue lors d'une
translation de l'organe 12A, dans un ou l'autre sens, et induit, de par la
configuration des segments 211 à 213, une rotation de l'organe 19. La rotation
de
l'organe 19, et donc du volet 21, s'effectue toujours dans le sens
trigonométrique
tel que défini précédemment, donc une rotation en direction du bord 16 de la
partie 11 de l'attache 7.
[0052] Comme cela ressort des figures 1 à 10, les dimensions du volet 21 sont
telles
qu'il s'étend partiellement, en position engagée active et en position engagée
inactive dite de réarmement, dans l'ouverture 15 définie entre l'organe de
couplage 13, configuré en crochet formant une des mâchoires constitutives de
l'organe 13, et un bord 22 de la partie 11 de l'attache 7 constitutive de
l'autre
mâchoire. Une partie, non référencée, du bord 22 est sensiblement parallèle à
la
partie rectiligne 130 du crochet 13 et définit ainsi avec ce denier un U. De
la
sorte, l'ouverture 15 en U forme un logement de réception de l'organe de
connexion 12A de l'outil 2. En variante, le crochet 13 définit un logement de
réception de l'organe de connexion 12B, par retournement de l'outil 2 et pour
autant que les organes 12A et 12B soient identiques. En position dite de
réarmement de l'organe de sécurité 19 illustrée aux figures 2 et 2A, donc en
une
position dans laquelle il n'y a aucun couplage entre l'outil 2 et l'attache
rapide 7,
le volet 21 est dans une position correspondant à la position engagée de
l'organe
de sécurité 19, où son emprise dans l'ouverture 15 est maximale, étant entendu
que le logement de réception défini par l'ouverture 15 est vide. Une telle
position
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14
du volet 21 correspond à une position engagée inactive dite de réarmement,
identique à la position engagée du volet 21 lorsque l'organe 12A est en place
dans son logement 15. Le rappel et le maintien de l'organe de sécurité 19,
donc
du volet 21, en cette position est réalisé par au moins un organe de rappel,
ici
des ressorts 23, de type hélicoïdal et visibles à la figure 11. En variante,
le rappel
en position est obtenu par un autre moyen, connu en soi, par exemple un
ressort
à lame, un ressort de traction, un ressort de compression, un vérin. Grâce à
l'organe de rappel de l'organe de sécurité 19, le passage de celui-ci entre
les
diverses positions : engagée et active avec blocage de l'organe 12A dans son
logement 15, désengagée sans blocage de l'organe 12A dans son logement 15,
engagée et inactive dite de réarmement, donc en absence de l'organe 12A dans
son logement 15, s'effectue sans intervention de l'utilisateur, uniquement par
les
divers mouvements de l'organe 12A par rapport à son logement 15 et d'un
organe de libération, décrit par la suite. Un tel fonctionnement, uniquement
mécanique, permet une sécurisation optimale de la liaison entre l'organe 12A
et
l'attache 7, quel que soit l'état de cette liaison.
[0053] L'organe de sécurité 19 comprend, au-dessus du volet 21 en regardant
les
figures 2A et 12, une face inclinée 24 en direction du crochet 13, et plane
sur sa
plus grande partie. L'extrémité 25 dite haute de la face 24, donc celle la
plus
éloignée du crochet 13, est courbe et orientée vers l'intérieur, donc en
direction
de la face 24. Ainsi, en section transversale, la face 24 est globalement en
forme
de crosse. L'extrémité 25 se prolonge par une face 26 plane et globalement
orthogonale à un axe longitudinal A20 de l'arbre de rotation 20. Une face
plane 27, globalement perpendiculaire à la face 26, relie cette dernière à la
face 28 dite inférieure qui supporte le volet 21.
[0054] La partie 11 reçoit au moins un organe de libération 29. Ce dernier est
positionné au-dessus des organes de couplage 13 et 14, au voisinage de
l'organe de sécurité 19. L'organe de libération 29 comprend un doigt 30
configuré
en cylindre plein à base cylindrique dont l'extrémité libre 31 est globalement
de
forme complémentaire à celle de l'extrémité courbe 25 de l'organe de
sécurité 19. Avantageusement, l'extrémité du doigt 30 est configurée en
cylindre
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15
à base circulaire dont l'axe longitudinal est perpendiculaire à l'axe
longitudinal du
doigt 30. En variante non illustrée, le doigt 30 est aplati, en forme de
bielle.
[0055] L'extrémité 32 du doigt 30, opposée à l'extrémité 31, est insérée, de
manière
amovible ou non, dans une partie formant le corps principal 33 de l'organe de
libération 29. Le corps 33 est, dans l'exemple, configuré en un cylindre creux
à
base circulaire. En variante, il a une autre forme, par exemple un
parallélépipède.
Une extrémité 34 du corps 33 reçoit l'extrémité 32 du doigt 30. L'extrémité
opposée 35, référencée à la figure 11, du corps 33 est reliée par une liaison
pivot
à un relief 36 formant un support de rotation au corps 33. La rotation de ce
dernier s'effectue dans un plan parallèle au plan P de rotation de l'organe de
sécurité 19. Le relief 36 est venu de matière avec une patte 38 en forme de
crochet et montée coulissante dans au moins une glissière 37. La translation
de
la patte 38, et donc du support de rotation 36, s'effectue dans un plan
orthogonal
au plan P1. La translation de la patte 38 dans la glissière 37 est réalisée
par un
moyen de déplacement, typiquement par un vérin, hydraulique ou autre. En
variante, la translation est manuelle. Dans tous les cas, le déplacement de la
patte 38 n'est pas automatique mais nécessite une action de la part de
l'utilisateur de l'ensemble de couplage, donc du conducteur de l'engin de
travaux
publics. L'ouverture de la patte 38 en crochet est orientée vers l'ouverture
17 du
premier organe de couplage 14. La patte 38 est dimensionnée et positionnée de
sorte que, lors de son mouvement de translation dans la glissière 37, selon la
double flèche F36, elle libère ou obture l'accès à l'ouverture 17. En d'autres
termes, la patte ou crochet 38 permet de bloquer en position l'organe 12B dans
le logement défini par l'ouverture 17 de l'organe de couplage 14. De facto, le
crochet 38 autorise ou non l'accès, en entrée ou en sortie, par l'organe de
connexion 12B au logement 17 défini dans _l'organe de couplage 14 selon la
position du crochet 38.
[0056] Le doigt 30, formant une première partie de l'organe de libération 29,
est
mobile en translation dans le corps 33, selon la double flèche F30. Le doigt
30
est maintenu, en position inactive, en une position où il s'étend au maximum
en
dehors du corps 33 par un organe de rappel ou poussoir 39, comme illustré aux
figures 2 et 2A notamment. L'organe de rappel 39 est, ici, un vérin mécanique
à
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16
ressort. En variante, il s'agit d'un autre type d'organe de rappel connu en
soi, par
exemple un vérin pneumatique ou hydraulique. Dans tous les cas, l'organe de
rappel 39 agit pour repousser en permanence le doigt 30 hors du corps 33, cela
quelle que soit la position du doigt et quelles que soient les forces
s'exerçant sur
le doigt.
[0057] Le corps 33, constitutif d'une seconde partie de l'organe de libération
29, est
muni d'un crochet 40 dont l'ouverture est dirigée vers le doigt 30. Ce crochet
40
est adapté pour recevoir, de manière amovible, une extrémité 41 d'un ressort
hélicoïdal 42 dont l'autre extrémité 43 est reliée à un crochet 44 qui est
fixé sur
une face de la patte 38. Lorsque le ressort 42 est relié aux deux crochets 40
et
44, sa force de rappel induit un mouvement de pivotement de l'ensemble de
l'organe de libération 29 orienté vers le bas selon la double flèche F29, cela
par
rotation de l'extrémité 35 du corps 33 autour de l'arbre de rotation 45
équipant le
support de rotation 36. Dans un autre mode de réalisation, le ressort
hélicoïdal 42 est remplacé par un autre organe de rappel, par exemple un
ressort
de pression à lame positionné au-dessus du corps 33 et exerçant une pression
sur le corps 33 et induisant un mouvement de pivotement de l'ensemble de
l'organe de libération 29 également orienté vers le bas. Dans tous les cas,
par le
ressort 42 ou par un autre organe de rappel, on maintient l'organe de
libération 29 dans une position telle qu'il est toujours en contact ou en
regard, au
moins par une zone, notamment son extrémité libre 31, avec l'organe de
sécurité 19, en particulier avec le volet 21, cela lors des divers mouvements
de
translation et de rotation des organes 19 et 29. Ainsi, l'organe de libération
29 est
en regard de l'organe de sécurité 19 lorsque ce dernier est en position
engagée
active et qu'il est prêt à assurer, par contact, le blocage de l'organe 12A
dans le
logement 15 lors d'une tentative de sortie de l'organe 12A hors du logement.
[0058] Le fonctionnement du dispositif de liaison sécurisée ou attache rapide
7 est
maintenant décrit en référence aux diverses figures 1 à 14. Le fonctionnement
sera d'abord décrit lors de l'accrochage d'un outil 2 sur le dispositif 7,
donc lors
de la mise en place de l'outil 2 sur le bras 1 d'un engin de travaux publics,
puis
lors de la dépose de l'outil 2, par exemple lors d'un changement d'outil.
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17
[0059] Dans tous les cas, lors de l'accrochage de l'outil, cela implique,
obligatoirement, que l'outil soit immobile par rapport au bras 1, par exemple
posé
sur une surface quelconque, généralement sur le sol. Dans un mode de
réalisation non illustré, il est possible de prévoir un dispositif de sécurité
comportant des capteurs placés sur l'attache rapide 7 et/ou le bras 1 et/ou
l'outil 2 informant, par un signal sonore et/ou visuel, que les organes 12A,
12B
sont engagés dans les organes de connexion 13, 14 et que le couplage entre
l'outil 2 et l'attache 7 est effectué et sécurisé.
[0060] Les figures 2 et 2A illustrent une configuration dans laquelle l'outil
2 et
l'attache rapide 7 sont complètement séparés, par exemple avant le montage ou
après le démontage de l'outil 2 sur le bras 1 d'un engin de travaux publics,
donc
une configuration dans laquelle tous les éléments constitutifs de l'ensemble
de
couplage sont inactifs. Dans ce cas, les ouvertures ou logements 15 et 17 des
organes de couplage 13 et 14 sont totalement dégagées et accessibles. L'organe
de sécurité 19 est dans la position dans laquelle le volet 21 s'étend au
maximum
dans le logement 15, ce dernier étant vide. Cela correspond à une position
engagée et inactive de l'organe de sécurité 19. La face 27 de l'organe de
sécurité 19 est sensiblement verticale et la face 26 sensiblement horizontale.
Le
volet 21 est maintenu dans cette position par le rappel du ressort 23. Le
doigt 30
de l'organe de libération 29 est en appui sur la face 26 de l'organe de
sécurité 19. Dans cette configuration, l'extrémité libre 31 du doigt 30 est à
son
point mort haut ou en fin de course, au-dessus de l'organe de verrouillage 19.
Dans cette position, le doigt 30 et le corps 33 de l'organe de libération 29
sont
inclinés vers le haut en regardant les figures 2 et 2A, par pivotement du
corps 33
autour de l'arbre 45. La force de rappel du ressort 42 tend à ramener l'organe
de
libération 29 vers le bas, donc à le maintenir en appui sur la face 26. Dans
ce
cas, la zone de contact entre l'organe de sécurité 19 et le doigt 30 est
formée,
respectivement, par une portion de la face 26 et une portion de la surface
externe
du doigt 30, ce dernier étant ici cylindrique à base circulaire. L'organe de
sécurité 19 est prêt à pivoter, l'organe de libération 29 ne s'opposant pas à
un
mouvement de l'organe de sécurité 19 lors de l'insertion de l'organe 12A dans
son logement 15. Le pivotement de l'organe 19 s'effectuera alors selon le sens
trigonométrique en regardant les figures 2 à 10, donc en direction du bord 16
de
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18
la partie 11 de l'attache 7. Un tel sens de rotation correspond à une rotation
de
l'organe 19 en direction du bord inférieur 22 de la partie 7, tendant à amener
le
bord 27 de l'organe 19 parallèlement au bord 22. En d'autres termes
l'extrémité 26 de l'organe 19 pivote en direction de l'ouverture 15.
[0061]Dans cette configuration, la patte 38 en crochet est à un point mort de
fin de
course, correspondant à un accès libre et maximal à l'ouverture 17 du premier
organe de couplage 14. En d'autres termes, l'organe de verrouillage formé par
la
patte 38 est en position inactive. La patte 38 est maintenue dans cette
position
par le fait que le vérin, schématiquement représenté par la référence 370, qui
actionne la patte 38 et donc l'organe de libération 29, est inactif, en
position
rentrée. La mise en marche et l'arrêt du vérin 370 sont sous la commande de
l'utilisateur de l'ensemble de couplage, par exemple, du conducteur de l'engin
de
travaux publics à partir de la cabine de conduite ou par un utilisateur équipé
d'un
boîtier de télécommande et distant de l'engin, par exemple lorsque ce dernier
est
automatisé et ne comporte pas de cabine de conduite.
[0062] La figure 3 illustre une phase initiale de positionnement de l'attache
rapide 7
pour effectuer la liaison avec l'outil 2, celui-ci étant immobile sur une
surface, les
organes de connexion 12A, 12B étant accessibles, le bord 200 de l'outil 2
étant
orienté vers le haut. En premier, il convient de présenter l'organe de
couplage 13
en regard de l'organe de connexion 12A. Le passage de l'organe 12A dans
l'ouverture 15 de l'organe de couplage 13, en direction du fond arrondi 131 de
l'organe 13, selon la double flèche F13, induit un contact entre le volet 21,
donc
l'organe de sécurité, et la périphérie de l'organe 12A. Le contact s'effectue
initialement par le segment 213 du volet 21 et l'organe 12A. Le relief arrondi
21 a
un rayon de courbure du bord 210 adapté à celui du cylindre à base circulaire
formant l'organe 12A, de sorte que le contact entre ces deux pièces est de
type
glissant. En d'autres termes, un tel type de contact autorise les mouvements
des
pièces l'une par rapport à l'autre. Ainsi, la translation de l'organe 12A en
direction
du fond 131 de l'organe de couplage 13 entraîne en rotation l'organe de
sécurité 19, par l'intermédiaire du pivotement du volet 21, les segments 213
ou
212 du bord 210 étant en contact avec l'organe 12A. L'organe de sécurité 19
pivote alors dans le sens trigonométrique tel que défini précédemment selon la
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19
double flèche F19. Ce pivotement amène le volet 21, et donc l'organe de
sécurité 19, dans une position désengagée, illustrée à la figure 4, dans
laquelle il
est globalement aligné avec le bord 22. Dans cette position, le volet 21 ne
déborde pas dans le logement 15 de l'organe 13. Dans le mode de réalisation
illustré à la figure 4, le pivotement du volet 21 dans ce sens est limité par
une
butée 190.
[0063] Dans cette position désengagée du volet 21 donc de l'organe 19 induite
par
l'organe 12A lors de son insertion dans le logement 15 défini par l'organe de
couplage 13, le passage de l'organe 12A est libre et non freiné. Outre
l'effacement du volet 21, le pivotement de l'organe 19 amène la face 26 à un
point mort bas. Dans cette position, le doigt 30 ne repose plus sur la face
26,
comme illustré aux figures 2 et 3, mais seulement sur un angle 46 défini par
la
jonction entre la face 26 et l'extrémité courbe 25 de la face inclinée 24. La
surface de contact entre l'organe de sécurité 19 et l'organe de libération 29
est
donc minimale. Le rappel exercé par le ressort 42 maintient constamment en
appui le doigt 30 sur l'organe 19. Le doigt 30, et en particulier son
extrémité
libre 31, s'est donc abaissé et se retrouve au voisinage de la partie arrondie
25
de l'organe de sécurité 19.
[0064] Le déplacement de l'organe 12A en direction du fond arrondi 131 de
l'organe 13, selon la double flèche F13, se poursuit jusqu'à ce que l'organe
12A
soit en appui sur le fond 131 et sur la partie rectiligne 130 de l'organe 13.
L'organe 13 entoure alors sur plus des deux tiers de sa circonférence
l'organe 12A, comme illustré à la figure 5. Dans cette configuration de
maintien
de l'organe 12A dans l'organe 13, le volet 21 est revenu à une position
similaire à
sa position initiale qui est la position dite engagée inactive illustrée
initialement à
la figure 2, l'organe 12A n'étant pas présent à la figure 2. Ce retour en
position se
fait automatiquement, par pivotement dans l'autre sens de l'organe 19 selon la
double flèche F19. Ceci est rendu possible par le fait que les segments 212 et
213 du volet 21 sont en contact glissant avec des surfaces périphériques de
forme complémentaire de l'organe 12A, le volet 21 et l'organe 12A, ayant des
rayons de courbure adaptés. Pour que la rotation du volet 21, donc de l'organe
de sécurité 19, s'effectue de manière automatique en sens inverse de la
rotation
Date reçue/Date received 2023-05-29
20
de l'organe 12A, le doigt 30 étant en appui sur l'organe 19, il est prévu que
la
force de rappel du ressort 23 soit supérieure à la force de rappel du ressort
42.
[0065] Dans la position illustrée à la figure 5, l'extrémité libre 31 du doigt
30 se
trouve sensiblement à la même position que celle illustrée à la figure 3. La
figure 5 représente donc le maintien de l'organe 12A dans l'organe 13 et la
sécurisation de ce maintien par le volet 21. A ce stade, l'organe 12B n'est
pas en
position dans l'organe 14 mais il est en regard de l'ouverture ou logement 17
de
l'organe 14. Pour introduire l'organe 12B dans l'organe 14, il convient
d'abaisser
l'attache 7 en direction de l'outil 2, selon la double flèche F7. Il est à
noter que, à
ce stade, le couplage entre les organes 12A et 13 est sécurisé, tout retrait
accidentel de l'organe 12A hors du logement défini par l'organe 13 est
impossible
du fait de la position engagée de l'organe de sécurité 19, à savoir la
position où
le segment 211 du volet 21 est en regard de l'organe 12A et empêche toute
sortie de l'organe 12A hors du logement 15. Cette configuration est réalisée
mécaniquement, quelle que soit la position de l'outil 2 et de l'attache 7,
sans
intervention de l'utilisateur sur l'organe de sécurité 19. Dans un mode de
réalisation, un signal visuel et/ou sonore, par exemple basé sur des capteurs
sur
l'organe 12A, et/ou le segment 211, et/ou l'organe 13 indique à l'utilisateur
la
sécurisation du couplage entre les organes 12A et 13. En d'autres termes, à ce
stade, même en cas de balancement de l'outil, ce dernier reste accroché à
l'attache 7, sans risque de chute.
[0066]0n positionne ensuite l'attache 7 comme représentée à la figure 6. Il
s'agit
d'effectuer maintenant le couplage entre les deux autres organes 12B et 14,
par
pivotement de l'attache 7 autour de l'organe 12A selon la double flèche F7. En
fin
de mouvement, l'organe de connexion 12B est en appui sur le fond 140 de
l'organe de couplage 14. Dans cette configuration, le couplage des organes 12B
et 14 n'est pas sécurisé, l'organe 12B pouvant librement sortir de l'organe
14, par
un mouvement de pivotement en sens inverse de celui décrit précédemment
selon la double flèche F7. En d'autres termes, dans cette position le couplage
entre l'outil 2 et l'attache 7 n'est pas entièrement réalisé, seule la liaison
entre
l'organe 12A et l'organe 13 étant sécurisée. Il est possible de prévoir, dans
un
autre mode de réalisation, un signal sonore et/ou lumineux indiquant à
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21
l'utilisateur que le couplage n'est pas encore total et sécurisé. Pour cela,
on
dispose, par exemple, des contacteurs sur les fonds 131, 140 des organes 13 et
14.
[0067] Pour sécuriser la liaison entre l'organe 12B et l'organe 14, il faut
que la
patte 38 en crochet se déplace en translation selon la double flèche F36 en
direction de l'organe 14. Ce mouvement est effectué par coulissement dans la
glissière 37. Le coulissement est, avantageusement, généré par le vérin 370
commandé par l'utilisateur, soit à partir de la cabine de conduite de l'engin
de
travaux publics soit par une télécommande. En variante, le déplacement du
crochet ou patte 38 est réalisé par une action manuelle, donc avec
intervention
de l'utilisateur, à l'aide d'un dispositif de poussée ou de traction du
crochet 38.
Lorsque le crochet ou patte 38 qui définit un organe de verrouillage, est en
appui
contre l'organe 12B, donc en position active, il verrouille la retenue de
l'organe de
connexion 12B par l'organe de couplage 14. La forme en crochet de la patte 38
empêche tout retrait de l'organe 12B. Dans la position illustrée à la figure
7,
l'organe de sécurité 19 est en position engagée active et sécurise la retenue
de
l'organe 12A. La sécurisation de la retenue de l'organe 12A par l'organe de
sécurité 19 se fait avant le passage à la position active de l'organe de
verrouillage 38 qui verrouille la retenue de l'organe 12B. Le verrouillage de
la
retenue des organes 12A et 12B se fait l'un après l'autre. L'outil 2 est ainsi
couplé de manière sécuritaire avec l'attache rapide 7.
[0068] Dans cette configuration, l'organe de libération 29 a reculé selon la
double
flèche F36, jusqu'à une seconde fin de course de translation. Ce mouvement a
amené par glissement du doigt 30 sur la face 26, le doigt 30 sensiblement en
face de la partie arrondie 25 mais sans contact avec la partie 25 ou avec la
face 24 de l'organe de sécurité 19. Ce mouvement est assuré par le rappel
exercé par le ressort 42 sur le corps 33. Ce mouvement orienté vers le bas
selon
la double flèche F29 est limité par le support 36 qui, configuré en U, définit
une
butée au pivotement du corps 33 et donc du doigt 30. Dans cette configuration,
il
est possible d'utiliser l'outil 2 sans risque de décrochement accidentel de ce
dernier. Dans un autre mode de réalisation, un signal sonore et/ou lumineux
informe l'utilisateur du couplage complet et sécurisé de l'outil 2 sur
l'attache 7. De
Date reçue/Date received 2023-05-29
22
tels signaux lumineux peuvent être obtenus par des marquages de couleur des
pièces ou de parties de pièces constitutives de l'ensemble de couplage. En
variante, des capteurs fixés sur les divers organes de connexion et de
couplage
sont utilisés et génèrent un signal sonore et/ou lumineux au niveau du lieu où
se
trouve l'utilisateur, généralement la cabine de l'engin de travaux publics.
[0069] Pour décrocher l'outil 2 de l'attache 7, on amorce le mouvement
illustré à la
figure 8. Pour cela, il convient de maintenir l'outil 2 quelques centimètres
ou
décimètres au-dessus d'une surface, afin de permettre le désengagement par
gravité de l'organe 12B du logement défini par l'organe de couplage 14, cela
par
pivotement de l'outil 2 autour de l'organe de connexion 12A. Une fois l'organe
de
couplage 12B désengagé, l'outil est posé et immobilisé sur une surface pour la
poursuite du désaccouplage de l'outil 2 et de l'attache 7.
[0070] Ce mouvement consiste à déplacer l'organe de verrouillage 38 selon la
direction de la double flèche F36 mais en sens inverse par rapport au
mouvement ayant permis le couplage entre les organes 12B et 14. En d'autres
termes, ici, le mouvement vise à éloigner le crochet 38 de l'organe 12B. Ce
mouvement amène l'extrémité 31 du doigt 30 au contact contre la partie
arrondie 25 de l'organe de sécurité 19. Le ressort 42 maintient en position
horizontale le corps 33 et donc le doigt 30, le corps 33 restant en butée
contre le
support 36.
[0071] En poursuivant le mouvement du crochet 38 dans la glissière 37 jusqu'en
bout de course du vérin 370 ou du moyen de translation manuel, on repousse
l'organe de libération 29 en direction de l'organe 13, comme illustré à la
figure 9.
Du fait que le corps 33 est monté pivotant autour de l'arbre 45 et des formes
complémentaires de l'extrémité 31 et de la face 25, le mouvement du doigt 30,
lorsqu'on le poursuit au-delà du simple contact entre la face 25 et
l'extrémité 31,
n'est plus horizontal, mais a tendance à être légèrement curviligne et incliné
vers
le haut, selon la flèche F31 à la figure 9. De la sorte, le mouvement de
translation
du crochet 38 induit une poussée du doigt 30 sur la face 25 et initie une
rotation
de l'organe de verrouillage 19, donc du volet 21 autour de l'axe de rotation
A20,
selon la double flèche F19. La rotation s'effectue selon le même sens
trigonométrique que décrit précédemment, lors de l'introduction de l'organe
12A
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dans son logement 15. Ce mouvement amène le volet 21 en regard avec
l'organe 12A. Dans cette position, le volet 21 est en position globalement
complètement désengagée donc sensiblement coplanaire au bord 22 et il ne
s'oppose plus au retrait de l'organe 12A, selon la double flèche F31. Pour
cela,
on effectue une translation de l'attache 7, par un mouvement de translation en
sens inverse de celui décrit aux figures 3 à 5, afin de désaccoupler les
organes 12A et 13. Le retrait de l'organe 12A s'effectue avec un contact
constant
avec le volet 21, en particulier avec le segment 212 du volet 21.
[0072] En poursuivant le retrait de l'organe 12A hors de l'organe 13, comme
représenté à la figure 10, on libère complètement l'outil 2 du dispositif de
liaison
sécurisée 7. Lors du retrait de l'organe 12A, on réalise un contact glissant
entre
le segment 213 du volet 21 et l'organe 12A. Lors de ce contact, du fait de la
configuration du segment 213 et de son appui sur l'organe 12A, on entraîne en
rotation le volet 21, donc l'organe de sécurité 19, lors de la translation de
l'organe
12A. La rotation de l'organe de sécurité 19 s'effectue donc en sens
trigonométrique comme décrit précédemment et se poursuit jusqu'à ce que
l'extrémité 31 du doigt 30 passe au-dessus de l'organe 19 et ne repose sur
l'organe de sécurité 19 qu'au niveau de l'angle 46, dans la même position que
celle illustrée à la figure 4. Une butée franche 190, ou, en variante, une vis
réglable introduite dans une partie de la paroi 22 de l'attache 7 limite la
rotation
de l'organe de sécurité 19.
[0073] Ce mouvement de retrait de l'organe 12A permet donc à l'organe de
sécurité 19 de repasser en position de réarmement, le volet 21 et les surfaces
211 à 213 étant alors en position engagée inactive, de sorte que l'organe 19
soit
prêt à être mis en oeuvre pour une prochaine liaison entre un outil 2 et
l'attache 7,
cela sans aucune intervention humaine, de manière mécanique et automatique.
En effet, lorsque l'organe 12A est entièrement dégagé de l'organe 13, rien ne
s'oppose à la force de rappel du ressort 23 et l'organe de sécurité 19
retrouve sa
position engagée inactive et le volet 21, donc les surfaces 211 à 213, la
position
engagée inactive, comme à la figure 2A. Il est alors possible de réinitialiser
une
procédure de couplage d'un outil sur l'attache rapide.
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[0074] Les figures 13 et 14 illustrent un autre mode de réalisation de
l'invention. Les
éléments communs avec le mode de réalisation précédent ont les mêmes
références. Les éléments distincts de ce mode de réalisation reprennent les
références des éléments de même fonction du mode précédent, multipliées par
10. Un doigt 300, qui peut être à section transversale circulaire, carrée,
rectangulaire ou ovale, est inséré par une extrémité dans un corps 330 fixé
directement sur la patte 38. De la sorte, seul un mouvement de translation du
doigt 300, de même sens au mouvement de la patte 38, est possible. La
longueur du doigt 300 est telle que, dans la configuration illustrée à la
figure 13
dans laquelle l'accouplement entre les organes 12A, 12B, 13 et 14 est
verrouillé
et sécurisé, il occupe quasiment tout l'espace disponible dans l'attache 7. Un
ressort, similaire au ressort 39 est inséré dans le corps 330 assure une
poussée
constante sur le doigt 300. Le doigt 300 est pourvu d'une encoche 301.
L'encoche 301 est globalement à fond incliné, en direction du corps 330, une
paroi sensiblement verticale définissant le bord de l'encoche 301 le plus près
du
corps 330. Un cliquet 302, monté pivotant sur l'organe 19 est en place dans
l'encoche 301. Le cliquet 302 a une forme et des dimensions adaptées à celles
de l'encoche 301, cette dernière délimitant un logement de réception du
cliquet 302. Le cliquet 302 est monté sur un ressort de rappel en position,
non
illustré. Lorsque l'on initie le désaccouplement, de manière similaire au
premier
mode de réalisation, un pivotement de l'organe 19 est initié, au moyen du
cliquet 302 en prise dans l'encoche 301, sous la poussée du doigt 300 qui se
déplace en translation. Ici, le pivotement de l'organe 19 amène le cliquet au
voisinage d'un pion 303 solidaire d'une des parois de l'attache 7. Le pion 303
est
dans l'exemple sensiblement à section circulaire. Dans tous les cas, la forme
et
la position du pion 303 sont telles que lorsqu'il y a contact entre le pion
303 et le
cliquet 302, cela induit le basculement de ce dernier, ce qui le dégage de
l'encoche 301. La translation du doigt 300 se poursuit et le mouvement de
rotation de l'organe 19 se poursuit jusqu'à la position désengagée, illustrée
à la
figure 14, ce qui autorise la sortie de l'organe 12A du logement 15. La sortie
de
l'organe 12A provoque une rotation complémentaire de l'organe 19, ce qui
entraîne la poursuite du déplacement du cliquet 302 par le pion 303. Le
cliquet 302 est alors dégagé de l'encoche 301, ce qui permet à l'organe 19
d'être
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libre en rotation et donc de revenir en position de réarmement, dans une
position
définie par une butée, non illustrée, l'organe 12A étant hors de son logement
15.
Lors de ce mouvement, selon un mode de réalisation avantageux, l'extrémité
libre 304 du doigt 300 s'étend au-delà de l'attache 7 par un orifice ménagé
dans
celle-ci. L'extrémité 304 définit un signal visuel pour l'utilisateur, comme
illustré à
la figure 14, cela une fois l'outil 2 dégagée de l'attache 7. Un tel signal
permet de
vérifier l'état du dispositif, verrouillé ou non selon que le doigt s'étend ou
non hors
de l'attache 7. Dans un autre mode de réalisation non illustré, le cliquet est
fixé
sur le doigt 300, une encoche étant ménagée sur l'organe 19. Dans ce cas, le
pion 303 est fixé sur l'organe 19, induisant le basculement du cliquet hors de
l'encoche. Dans le mode de réalisation des figures 13 et 14, on facilite
l'entretien
du dispositif, en limitant les entrées de poussières et de salissures dans
l'attache 7. En effet, la présence d'un seul mouvement de translation de
l'organe
de libération permet l'emploi de joint d'étanchéité au niveau des diverses
ouvertures, tant dans le corps 330 que par l'ouverture ménagée dans la face de
l'attache 7 par laquelle l'extrémité 304 du doigt 300 sort. De plus, on limite
également le risque d'incident de fonctionnement, la cinématique étant
simplifiée.
[0075] Grâce à l'invention, aucune intervention humaine n'est nécessaire pour
que
l'organe de sécurité revienne en position de réarmement. Ce réarmement est
entièrement mécanique, de même que le blocage en position engagée de
l'organe de sécurité 19 par les mouvements respectifs des organes de connexion
et de couplage et en conservant une cinématique de mise en oeuvre de
l'attache 7 similaire à celle de l'état de la technique. L'invention offre, à
la
différence de l'état de la technique, un fonctionnement ternaire de l'organe
de
sécurité, avec un passage automatique, sans intervention humaine et par des
moyens mécaniques, entre trois postions dites remarquables : une position
engagée active de l'organe 19 dans laquelle il bloque la sortie de l'organe
12A de
son logement, une position désengagée de l'organe 19 dans laquelle la sortie
de
l'organe 12A hors de son logement est possible et une position engagée
inactive
dite de réarmement de l'organe 19 dans laquelle l'organe 19 n'a aucun effet
sur
l'organe 12A, ce dernier étant distant de l'organe 19 qui en position engagée,
prêt à refaire un cycle de liaison avec l'organe 12A.
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[0076] Le passage entre ces trois positions est induit par les mouvements de
l'organe 12A par rapport à son logement 15 et par le mouvement de l'organe de
déverrouillage 29, lors de l'entrée ou de la sortie de l'organe 12A de son
logement 15. Une telle cinématique est obtenue par une configuration
géométrique particulière de l'organe de sécurité 19 et de l'organe de
déverrouillage 29, des organes de rappel 42, 370 ainsi que par leurs positions
respectives dans l'attache 7.
[0077] De ce fait, aucune intervention humaine n'est nécessaire pour réarmer
l'organe de sécurité, cela se faisant automatiquement par des moyens
mécaniques, sans risque d'oubli ou d'erreur. En d'autres termes, ceci optimise
la
sécurité des opérations de montage et démontage d'un outil sur un bras d'un
engin de travaux publics, en s'affranchissant des éventuels dysfonctionnements
d'un système hydraulique ou électrique ou tout oubli ou fausse manoeuvre de la
part de l'utilisateur. Par ailleurs, l'entretien d'un tel ensemble de couplage
est
optimisé, les éléments constitutifs étant aisés à démonter.
[0078] Dans un mode de réalisation avantageux, les glissières 37 sont montées
dans
l'attache 7 de manière amovible, facilitant le nettoyage de l'attache et sa
maintenance.
[0079] Dans un mode de réalisation, le réarmement de l'organe de sécurité 19,
ou
plus généralement sa position, est signalé de manière visuelle et/ou sonore à
l'utilisateur.
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