Brevet FR2024747A1 — publié le 19700904

Dans les mécanismes élévateurs pour bennes basculantes, il est connu d'utiliser un ou plusieurs compas disposés en parallèle entre le châssis d'un véhicule et la benne, l'ouverture et la fermeture de ces compas étant actionnes par un vérin hydraulique à double effet relié par des tuyauteries à un distributeur alimenté en fluide sous pression par une pompe aspirant le fluide dans un réservoir Laprésente invention a pour objet,un vérin.hydraulique perfectionné, à double effet et à simple expansion, pourvu d'un dispositif intérieur susceptible d'une part dtarreAter automatiquement l'expansion en fin de course -en limitant à un angle déterminé l'ouverture d'un ou plusieurs compas montés en parallèle entre le châssis d'un véhicule industriel et le fond d'une benne basculante, d'autre part de freiner automatiquement vers la fin de course l'expansion pouvant provenir de l'effet exceptionnel d'un autobasculement qui pourrait se produire, soit par l'oubli de l'ouverture du hayon arrière de la benne qui maintiendrait des matériaux non évacués, soit par un enfoncement des roues arrière du véhicule dans le sol, cet autobasculement étant effectif à partir du moment où le centre de gravité de l'ensemble se trouve déporté au delà de l'axe de basculement de la benne, en outre de provoquer le retour du piston de vérin, dans le cas d'autobasculement, jusqu"au moment où le poids de la benne peut agir lui-meme par simple gravité sur le piston, comme dans le cas d'un retour normal de la benne en position horizontale, ce vérin étant commandé de manière habituelle par une simple vanne à plusieurs directions alimentée en fluide sous pression par une pompe ou compresseur aspirant le fluide dans un réserir Ce vérin est remarquable notamment en ce qutil-comprend en eombinaison : un corps de vérin composé d'un cylindre fermé par un fond circulaire solidaire d'un axe d'articulation inférieur, dans-le sens diamétral, ce fond étant pourvu d'un orifice d'arrivée de fluide disposé dans une région libre en dehors de la zone d'appui-de l'axe d'articulation et d'une canalisation de retour ménagée dans l'épaisseur du fond communiquant, vers l'extérieur par un trou disposé dans la région libre en dehors de la zone d'appui de l'axe d'articulation, vers l'intérieur par un orifice concentrique dans le cylindre ; un tube concentrique intérieur, solidaire du fondu cylindre, et placé en regard de l'orifice concentrique, d'une hauteur sensiblement inférieure au cylindre .de vérin, ce tube étant perce dans sa partie haute d'un ou plusieurs orifices calibrés, un clapet de freinage étant dispose de préférence entre 11 extrémité supérieure du tube et les orifices calibrés ; un piston dont la tête, montée coulissante dans le cylindre du vérin et surle tube concentrique grave à un alésage central approprié, est solidaire d'une tige creuse dont l'alésage intérieur enveloppe avec un large espace le tube concentrique et dont le diamètre extérieur est monté coulissant dans le fond supérieur- du eylindre, cette tige creuse étant pourvue dans la région de sa base de trous de communication radiaux et fermée dans sa partie haute par un bouchon solidaire d'uneXige filetée ; un axe dtarticulation supérieur démontable, pourvu en son milieu d'un trou perpendiculaire à son axe et fixé en haute la tige de piston par un écrou vissé sur la tige filetée du bouchon solidaire de ladite tige de piston Gracie a cette combinaison le basculement dé la benne est commandé par la manoeuvre de la vanne mettant en communication le fluide sous pression-avec le fond de cylindre du vérin articulé par ses taxes entre les branches du compas ; la pression de fluide fait montèr Se piston jusqu'à ce qu'il dégage les orifices calibrés . La pompe peut alors être arretée et ie piston reste en position d'expansion Dans le cas exceptionnel- d'un autobasculement, il se produirait normalement une accélération du piston vers le fond- supérieur du cylindre d'une vitesse beaucoup plus rapide que celié de ltexpan- sion provoquée par le débit de fluide sous pression venant de la pompe, mais cette accélération qui produirait-un choc nuisible du piston contre-le fond supérieur du cylindre se trouve annulée par le passage du fluide refoulé au travers du clapet de freinage en appui sur son siège . Le retour de la benne en position de route est commandé par la manoeuvre de la vanne en sens inverse et lorsque la benne sera dans une inclinaison de 40 environ, son propre poids sera suffisant pour qu'elle reprenne d'elle-même saipos-ition de route et il sera alors nécessaire de freiner la descente en- fermànt la vanne en conséquence afin d'éviter un choc, entre la benne et le chassies, qui se produirait en fin de course Cette combinaison permet donc d'éviter un choc du piston contre le fond d cylindre supérieur en cas d'autobasculement grâce au clapet de freinage prévu dans le tube concentrique, d'é viter une détérioration de la pompe qui travaillerait en sur pression si le fluide n'était pas évacué en fin d'expansion par les orifices calibrés, de pouvoir procéder enfin à un démontage facile sur place du corps du vérin, la benne étant bloquée en portion haute, en libérant simplement l'axe d'articulation supérieur de la tige de piston par le dévissage de son écrou de maintien D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résul teront de la description qui va suivre Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple les Fig. 1 et 2 sont des vues schématiques d'un mécanisme élévateur pour benne respectivement en position basculée et en position--de route la Fig. 3 est une coupe longitudinale d'un vérin hydraulique, avec son dispositif d'alimentation, en position d'expansion ;; la Fig. 4 est une vue de détail, en coupe et à plus grande échelle, d'un clapet de freinage -la- Fig. 5 est une vue analogue à la Fig. 3, mais en position rétractée , Suivant l'exemple d'exécution représenté aux Fig. 1 et 2, le trin hydraulique V est monté entre les branches d'un compas double C articulé à l'extrémité de ses branches, d'une part sur le châssis CE d'un véhicule industriel, et d'autre part sous le fond d'une benne B montée basculante sur le châssis CH autour -dSun axe A .Le vérin V est articulé par un axe solidaire du fond et par un axe solidaire de son piston entre les branches supé rteures BS, de telle sorte qu'une expansion (Fig. I) ou une rdtraction (Fig. 2) du vérin fait ouvrir ou fermer le compas C provoquant le basculement ou la remise en position de route de la benne B Pour mieux comprendre l'invention et le fonctionnement de ee mécanisme, on se référera aux Fig. 3 à 5 qui montrent plus en détail les perfectionnements apportés au vérin V . Ce vérin est constitué par un cylindre 1 solidaire d'un fond 2, percé d'un trou 3 d'arrivée de fluide, et pourvu d'un tube concentrique 4 percé dans sa partie haute d'orifices calibrés 5 au-dessus des quels est fixé par une goupille 6 le corps 7 d'un clapet de freinage 8 . Le corps 7 (Fig. 4) est pourvu d'un alésage 9 terminé par un siège conique 10 sur lequel prend appui par- un cône 11 le clapet 8, de forme hexagonale, percé d'un trou calibré 12; cet hexagone étant monté coulissant dans l'alésage 9J de telle sorte que le passage est réduit lorsque le clapet 8-est en appui sur son siège ou augmenté par les espaces ménagés e.ntre les faces de l'hexagone et l'alésage 9 lorsque- le clapet est dégagé de son siège .Solidaire d'un axe d'articulation 13, le fond 2-. comporte dans son épaisseur une canalisation 14, fermée par un bouchon l4a, communicant au centre avec l'alésage du tube concentrique -4 et débouchant par un trou 15 sur la face inférieure du fond du cylindre 2. A l'intérieur du cylindre 1 est monté un piston 16 dont la tête 17 est coulissante dans l'alésage du cylindre 1 et sur le tube concentrique 4 par un alésage central 18, et dont la tige 19, creuse, solidaire de la tette 17, est pourvue à sa base de trous de communication radiaux 20 et fermée dans sa partie haute par un bouchon 21 faisant corps avec une tige filetée 2-2 .Le cylindre du vérin V est fermé dans sa partie haute par un fond supérieur 23 vissé dans une partie taraudée 24, un alésage 25 étant ménagé en son centre pour permettre le coulissement de la tigre de piston 19 en bout de laquelle est monté un axe d'articulation supérieur 26 maintenu par un écrou 27 vissé sur la tige filetée 22, ehacune des parties coulissantes du vérin étant pourvue d'un joint dtétanchéité approprié -. Le fond 2 du cylindre l;est raccordé, à partir du trou 3, par une tuyauterie flexible 28 à une vanne ?9 à plusieurs directions reliée par une tuyauterie 30 à une pompe 31 aspirant le fluide dans une bâche 32 .La canalisation 14 ménagée dans 11 épaisseur du fond 2 est reliée par le trou 15 à une tuyauterie 33 raccordée à la vanne 29 reliée directement à la bâche 32 par une tuyauterie 34 . Le vérin ainsi construit, relié à son système de commande hydraulique, et monté entre les branches du compas fonctionne de la manière suivante : pour provoquer un basculement de la benne B (Fig. 1), on orientera la vanne 29 dans la position de la Fig. 3 . Le fluide sous pression venant de la pompe 31 sera dirigé vers la tuyauterie 28 et en arrivant sous le fond du piston 17, poussera celui-ci jusqu en fin de course et par son expansion ouvrira les branches du compas C qui fera basculer la benne autour de son axe A (Fig.l) . Le fluide contenu au-dessus du piston 17 sera refoulé par les trous de communication 20, par le clapet 8 et-les trous=calibrés 5,dans le tube concentrique 4 et sera finalement évacué par les canalisations 14 et 15, la tuyauterie 33, la vanne 29 et la tuyauterie 34 vers la bâche 32 .En cas exceptionnel d'autobasculement suivant le sens de la flèche F (Fig. I), le pistonl7 serait soumis à une accélération supérieure à celle de l'expansion provoquée par le débit de fluide sous pression venant de la pompe 31, mais omette accélération se trouve annulée par le passage du fluide refoulé au travers du clapet de freinage 8 en appui sur son siège 10 (Fig. 4), ce freinage évitant ainsi un choc du piston 17 sous le fond supérieur 23 du cylindre 1 Pour ramener la benne B à sa position horizontale de route (Fig. 2), on orientera alors la vanne 29 suivant la position de la Fig. 5 .Le fluidesous pression venant de la pompe 31 sera dirigé vers la tuyauterie 33, dans les canalisations 15 et 14, le tube concentrique 4, passera librement par le clapet 8, décollé de son siège par la pression du fluide et agira sur le dessus du piston et fera descendre le piston en refoulant le fluide par le trou 3, la tuyauterie 28, la vanne 29 et la tuyauterie 34 vers la bâche 32 . Lorsqu'au cours de cette manoeuvre, la benne aura pris une inclinaison de 400 environ, son propre poids -sera suffisant pour agir lui-meme sur le vérin V et il sera alors nécessaire de freiner la descente en manoeuvrant la vanne 29 en conséquence afin d'éviter un choc de la benne-B sur le châssis CE qui se produirait en fin de course Naturellement, l'invention ntest nullement limitée au mode d'exécution représenté et décrit -qui n'a éte choisi qu'à titre d'exemple REVENDICATIONS 1. Vérin hydraulique, notamment pour mécanisme élévateur de benne basculante, caractérisé en ce qu'il est articulé entre les branches d'un compas dont les unes prennent appui sur le châssis d'un véhicule industriel et les autres sous le fond de la benne ce vérin étant commande par une simple vanne à plusieurs directions alimentée en fluide sous pression par une pompe aspirantle fluide dans un réservoir 2.Vérin hydraulique suivant la revendication 1 > caractérisé en ce qu'il comprend un corps de vérin composé d'un cylindre ferme par un fond circulaire solidaire d'un axe d'articulation inférieur, dans le sens diamétral, ce fond étant pourvu d'un orifice d'arrivée de fluide disposé dans- une régionIibre en dehors de lazone d'appui de l'axe d'articulation et d'une canalisation de retour ménagée dans l'épaisseur du fond communtpant, vers l'extérieur par un trou disposé dans la région libre en dehors de la zone d'appui de l'axe d'articulation, vers l'intérieur par un orifice concentrique dans le cylindre 3.Vérin hydrauliquey suivan-t la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un tube concentrique intérieur, solidaire du fond du cylindre et placé en regard de l'orifice concentrique > d'une hauteur sensiblement inférieure au cylindre de vérin, ce tube étant percé dans sa partie haute d'un ou plusieurs orifices calibrés,un clapet de freinage étant disposée préférence entre extrémité supérieure du tube et les orifices calibrés 4.Vérin hydrauliquey suivant lesrevendicationsl à ) caractérisé en ce qu'il comprend un piston dont la tgte > montée coulissante dans le cylindre du vérin et sur le tube concentrique grâce à un alésage central approprié, est solidaire d'une tige creuse dont l'alésage intérieur enveloppe avec un large espace le tube concentrique et dont le diamètre extérieur est monté coulissant dans le fond supérieur du cylindre, cette tige creuse étant pourvue dans la région de sa base de trous de communication radiaux et fermée dans sa partie haute par un bouchon solidaire d'une tige filetée 5.Vérin hydraulique, suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un axe d'articulation supérieur démontable, pourvu en son milieu d'un trou perpendiculaire à son axe et fixé en haut de la tige de piston par un écrou vissé sur la tige filetée du bouchon solidaire de ladite tige de piston 6. Suivant la revendication 3, le clapet de freinage est caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps cylindrique terminé à sa base par un siège conique sur lequel prend appui, par un cône approprié, un clapet coulissant de forme hexagonale percé d'un trou calibré 7. Suivant les revendications 1 à 5, ltexpansion du vérin est caractérisée par l'arrêt automatique du piston en fin de course déterminé par le passage du fluide sous pression au travers des orifices calibrés 8. Suivant les revendicatons 1 à 6, la fin d'expansion est caractérisée par un freinage automatique en cas & auto- basculement provoqué par le passage du fluide refoulé dans le clapet de freinage 9. Suivant les revendications 1 à 6, le vérin est caractérisé par la disposition des tuyauteries d'arrivée et de retour du fluide disposées sous le fond du cylindre