Brevet FR2085197A1 — publié le 19711224

La présente invention est relative à un engin de manutention susceptible d'être équipé d'une fourche du genre de celles "que portent les chariots élévateurs. Les chariots élévateurs connus à ce jour sont généralement 5 équipés à l'avant du châssis d'un mât télescopique sur lequel la fourche coulisse dans le sens vertical. Les performances d'un tel engin connu sont médiocres car la fourche ne peut se déplacer que dans un seul plan et la hauteur accessible est limitée par la construction du mât. Enfin, la répartition des charges 10 sur les roues avant et arrière est très variable selon que le chariot se déplace à vide ou en charge ; les performances de déplacement tous terrains sont donc mauvaises. La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients en réalisant un engin de manutention tous terrains pourvu d'une 15 fourche et capable de remplacer avantageusement un chariot élévateur de type connu. Un engin de manutention selon l'invention comprend un châssis automoteur muni d'un essieu avant et d'un essieu arrière, et il est caractérisé en ce que sur l'avant du châssis est arti-20 culée la base d'un pied mobile verrouillable dont le sommet porte par un axe d*articulation un avant-bras que des moyens de verrouillage amovibles permettent à volonté de bloquer sur le pied, cet avant—bras étant muni lui-même à son sommet d'un axe d'articulation qui reçoit l'arrière d'un bra» muni à l'avant d'un 25 axe portant une fourche articulée, tous les axes précités étant parallèles entrcT eux et à la direction de plan définie par le sol, tandis que deux vérins de commande relient l'un le châssis à l'avant-bras, l'autre l'avant-bras au bras, des moyens étant enfin prévus pour définir l'orientation de la fourche par rapport 30 au bras. Suivant une autre caractéristique de l'invention, ces moyens d'orientation de la fourche sont constitués par un mécanisme déformable articulé à bielles, qui suit le profil défor-mable de l'ensemble du bras et de l'avant-bras pour relier la 35 fourche orientable à une extrémité d'un vérin à douhle effet dont l'autre extrémité prend appui sur le châssis. Ainsi, quelle que soit l'orientation .respective du pied, du bras et de 11 avant-bras, déployés ou repliés, ce vérin à double effet, permet, soit de modifier l'inclinaison de la fourche par rapport au sol, soit hO de la maintenir constante en cours de manoeuvre. 70 01830 z 2085197 Suivant une autre variante, la commande du pied, do 1*avant-bras et du bras est obtenue, non plus par deux vérins, mais par trois, à savoir : — un premier vérin reliant le châssis au pied orienta— 5 ble ; — un second vérin articulé entre le pied et l'avant- bras ; — Tin troisième vérin reliant l'avant-bras au bras* Dans tous les cas, on voit que le chariot élévateur selon 10 l'invention permet de balayer un espace utile de très grande amplitude et de faire avancer la fourche au sol par exemple pour prélever ou déposer une charge, sans avoir pour autant à déplacer le châssis. De plus, la fourche et sa charge peuvent être ramenées au-dessus du châssis et entre les deux essieux,'ce qui amé— 15 liore considérablement la répartition des charges sur les roues et permet l'utilisation tous terrains du chariot. Suivant une variante supplémentaire, on peut munir le châssis d'une plate-forme "orientable, cette dernière portant alors l'articulation de base du pied et l'ensemble du mécanisme précé— 20 demment décrit. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention Fig. 1 représente schématiquement un chariot élévateur de type connu à vide. 25 Fig. 2 montre le même chariot en charge. Fig. 3 et k sont des vues analogues pour un chariot élévateur selon l'invention. Fig. 5 montre le détail d'un chariot élévateur selon . 1'invention. 30 Fig. 6 est une coupe suivant VI-VI (fig. 5) montrant en position déverrouillée, les moyens d'immobilisation de l'avant-bras sur le pied, et du pied sur le ch^âssis. Fig. 7 est une vue analogue quand l'avant-bras est verrouillé sur le pied. 35 Fig. 8 est une épure illustrant le plan de débattement accessible par la fourche. Fig. 9 montre schématiquement comment on peut faire avancer la fourche au sol sans déplacer le châssis. Fig. 10 représente une variante où le mécanisme éléva— tyO teur est monté sur une plate—forme pivotante. 70 01830 ? 2085197 Fig» 11 montre une autre variante où le pied, lravant-bras et le bras sont commandés chacun par un vérin spécial. On a représenté sur les fig. 1 et 2 un chariot élévateur de type connu dont le châssis 1 est porté à l'avant par des roues 5 motrices 2 et, à l'arrière par des roues directrices 3« L'avant du châssis 1 porte un mât vertical 4 le long duquel une fourche de manutention 5 peut coulisser dans la direction indiquée par la flèche double 6. On voit que les déplacements de la fourche 5» éventuellement 10 garnie d'une charge 7, se limitent à un va—et—vient le long du mât 4. Par ailleurs, lorsque le chariot se déplace à vide (cas de la fig. 1), la charge 8 de l'essieu arrière 3 est prépondérante par rapport à la charge 9 de l'essieu avant 2. Au contraire, 15 quand le chariot manipule un fardeau 7» la charge 10 de l'essieu avant 2 l'emporte largement sur la charge 11 de l'essieu arrière 3 (fig» 2). Cela résulte en particulier du porte—à-faux important suivant lequel le fardeau 7 est porté très en avant de l'essieu avant 2. On conçoit qu'un tel véhicule fournisse des 20 performances très médiocres en utilisation tous terrains. Au contraire, la présente invention vise à réaliser un chariot de manutention dont la fourche porteuse 12 peut être ramenée directement au-dessus de l'essieu avant moteur 2 (fig. h), voire même entre les deux essieux 2 et 3 (figi 5)» 25 Pour cela, les essieux 2 et 3 portent un châssis 13 muni à l'avant d'un axe horizontal transversal 14. Le châssis 13 est en outre équipé d'organes connus non représentés, à savoir un moteur thermique, un embrayage, une boîte|à vitesses et un ou deux ponts moteurs suivant qu'on désire avoir 30 deux ou quatre roues motrices. L'ensemble est complété par un poste de conduite également non représenté. A l'avant, le châssis 13 est préférablement pourvu de stabilisateurs hydrauliques dont chacun comprend un cylindre vertical fixe 15 (fig. 8) dans lequel coulisse un piston dont la tige 35 peut appliquer au sol une semelle d'appui 16. Sur l'axe 14 est articulée l'une des extrémités d'un pied 16 qui porte à son extrémité opposée un axe d'articulation 17. Sur cet axe 17 est articulée la partie centrale d'un avant-bras 18 dont le sommet porte un axe d'articulation 19, alors que son k-0 extrémité inférieure est équipée d'un autre axe d'articulation 20. 70 01830 4 2085197 Entre l*axe 20 et un axe 21 du châssis 13 se trouve un vérin à double effet 22. Sur l'axe 19 est articulé l'arrière d'un bras 23 dont l'avant porte un axe d'articulation 24. Sur celui-ci est articu-5 lée la partie arrière de la fourche de manutention 12. Le bras 23 a préférablement un profil coudé, comme cela apparaît sur les dessins, sa partie antérieure étant inclinée vers le bas. Un vérin 25, qui peut être à simple effet, relie deux axes 10 d'articulation 26 et 27 portés respectivement par le bras 23 et par l'avant—bras 18. Des moyens sont en outre prévus pour régler à volonté l'orientation de la fourche 12 par rapport au sol 28. Ces moyens comprennent un ensemble articulé de tringles 29, 30, 31, 32 qui forment 15 une chaîne défor-nable reliant un axe 33 du sommet de la fourche 12 à un axe 34 porté par l'arrière du châssis 13- Le point d'articulation 35 des tirants 29 et 30 est relié par une biellette 36 à un axe 37 porté par le bras 23, préférablement au niveau de son point anguleux. Le point d'articulation 38 des tirants 30 et 20 31 est relié par une biellette 39 à l'axe d'articulation 19 du bras 23 sur l'avant-bras 18. L'axe d'articulation 40 des tirants 31 et 32 est relié par un vérin à double effet 41 à un axe 42 porté par l'arrière du châssis 13. On comprend qu'avec une telle disposition, on puisse modi-25 fier l'inclinaison de la fourche 12 en agissant sur le vérin 41 tandis que le pied 16, l'avant—bras 18 et le bras 23 restent^immobiles. Au contraire, pendant qu'on déploie ou replie l'ensem—. ble 16, 18, 23 par action sur les vérins 22 et 25, l'orientation de la fourche 12 par rapport au sol 28 reste pratiquement cons— 30 tante sans qu'on ait à agir sur le vérin 41 . On peut également,. si besoin est, actionner le vérin 41 raour faire varier l'incli— ou naison de la fourche 12 pendant le déploiement/le repliement des bras ou pieds 16, 18, 23. Des moyens sont prévus pour effectuer en une seule opéra-35 tion et de façon amovible, le verrouillage du pied 16 sur le châssis 13 de l'avant-bras 18 sur le pied 16. Ces moyens de verrouillage comprennent les deux flasques 43 d'une chape qui équipe le pied 16, de part et d'autre de 1'avant-bras 1 £. Deux verrous 44 coulissent dans le prolonge nent J.1 un de ^O l'autre à travers ctes perforations des flasques 43. Lorsque 70 01830 ■5 2085197 .l'orientation de l'avant—bras 18 autour de son axe d'articulation 17 place ces verrous 44 face à une perforation 45 de l'avant-bras 18, il suffit de rapprocher les verrous 44 (fig. 6, flèche 46, 47) pour les engager dans cette perforation 45. L'avant— 5 bras 18 est alors verrouillé sur le pied 16 (fig. 7). Par ailleurs, le châssis 13 est solidaire d'un chevalet fixe 48 dont les deux éléments sont situés de part et d'autre des flasques 43. Chaque élément' du chevalet 48 comporte une perforation 56 capable de recevoir le verrou 44 correspondant quand celui-ci est 10 en position de recul sur l'avant-bras 18 (fig. 6), ce qui bloque le pied 16 sur le châssis 13. Le fonctionnement est le suivant : En agissant sur les vérins 22 et 25 dont les mouvements peuyent être coordonnés, soit automatiquement par un distribu— 15 teur hydraulique, soit manuellement par l'action du conducteur, on voit qu'on peut faire balayer à la fourche 12, un espace utile qui correspond à un débattement extrêmement grand (fig. 8). En particulier, la fourche 12 peut être déplacée suivant un trajet sensiblement vertical A-B. Ensuite, suivant le trajet 20 B—C, la fourche 12 peut être projetée vers l'avant à grande hauteur au-dessus du sol. Enfin, elle peut revenir de C à A suivant un arc curviligne très ample. Pour d'autres manoeuvres, par exemple pour travailler dans un espace étroit, on voit qu'on peut soulever la fourche depuis le 25 point A jusqu'à un point D situé au-dessus, à la verticale. Ensuite, on peut suivre depuis D un arc de courbe E qui descend. très rapidement sans dépasser beaucoup à l'avant du châssis 13» Cela permet même d'atteindre une position F située ^u—dessous du niveau du sol 28. L'appareil selon l'invention permet donc 30 entre autres de prélever ou déposer une charge dans une fosse. Quand le fardeau est chargé sur la fourche 12, celle-ci peut être ramenée en arrière dejl'essieu avant 2 (fig. 5)> ce qui assure une excellente répartition des charges et rend le véhicule apte à une utilisation tous terrains. 35 Par ailleurs, si l'on maintient le châssis 13 et les roues 2 et 3 immobiles (fig. 9), on voit qu'on jouant sur les vérins 22 et 25 de façon à modifier l'orientation de l'avant-bras 18 et du bras 23 pratiquement sans faire varier l'inclinaison du pied 16 qui e.st verrouillable sur le chevalet 48 du châssis 13, il est 40 possible de faire avancer la fourche 12 à l'horizontale au niveau 70 01830 6 2085197 .du sol (flèche 49). On a représenté schématiquement sur la fig. 10 une variante où, pour améliorer encore les possibilités de l'engin, l'ensemble du mécanisme est monté sur une plate-forme tournante 50. 5 Cette plate—forme tourne autour d'un pivot vertical 51 porté par le châssis 13. Dans ce cas, les axes 14, 21, 42 et 3k sont tous montés sur la plate—forme tournante 50, ainsi que le chevalet 48. La commande de cette plate—forme 50 peut être assurée par tous moyens connus, notamment à l'aide d'un vérin horizontal 10 52. On a représenté sur la fig. 11 une autre variante où le déploiement des bras est assuré non plus par deux vérins 22 et 25, mais par trois vérins 53» 54 et 55. Le vérin 53 relie le pied 16 au châssis 13 ou à la plate—forme tournante 50 ; le vérin 54 re— 15 lie le pied 16 à l'avant—bras 18 ; le vérin 55 réunit 1'avant-bras 18 et le bras 23» Par ailleurs, comme précédemment, la commande d'inclinaison de la fourche 12 est assurée par le vérin 41. Du fait du débattement important de l'équipement, on pourrait utilement remplacer la fourche 12 par Tin autre organe de ma— 20 nutention, à savoir notamment : — un crochet de manutention ; — un godet butte chargeur ; — une pince à bois ; etc... Enfin, si l'on montait sur l'axe 24 de l'extrémité du bras 25 23, une tête de flèche de type connu, assortie d'un treuil, d'un moufle et du câble nécessaire, on pourrait réaliser une grue d© manutention. En résumé, un engin élévateur selon l'invention présente les principaux avantages suivants : 30 a— possibilité de ramener la charge 7 sur l'essieu avant 2 ou même en arrière de celui—ci ; b— possibilité d'avancer la fourche 12 au niveau du sol sans déplacer le châssis 13 (fig* 9) j c— possibilité d'atteindre une grande hauteur de levage 35 et d'obtenir la variation de portée B-C (fig. 8)} d- possibilité de dégager l'espace disponible sous la fourche 12 largement en arrière de celle-ci, ce qui n'est pas possible avec un chariot conventionnel (position représentée en traits pleins pour les organes 16, 18 et 23 sur la fig. 8) ; 4Q e- diminution de la hauteur hors tout H de l'appareil 70 01830 7 2085197 en position de transport (fig. 3) î f- suppression du mât de fourche h des chariots élévateurs classiques (fig. 1), ce qui permet une économie et un gain de poids, particulièrement/i.a charge utile ; g— meilleure répartition des charges sur les essieux, à la fois à vide et en charge. 70 01830 8 2085197 REVENDICATIONS 1— Engin de manutention du genre des chariots élévateurs ou analogues, comprenant un châssis automoteur muni d'un essieu 5 avant et d'un essieu arr,ière, et caractérisé en ce que sur l'avant du châssis est articulée la base d'un pied mobile ver— rouillable dont le sommet porte par un axe d'articulation un avant—bras que des moyens de verrouillage amovibles permettent à volonté de bloquer sur le pied, cet avant-bras étant muni lui- 10 même à son sommet d'un axe d'articulation qui reçoit l'arrière d'un bras muni à l'avant d'un axe portant une fourche articulée, tous les axes précités étant parallèles entre eux et à la direction de plan définie par le sol, tandis que deux vérins de commande relient l'un le châssis à l'avant-bras, l'autre l'avant— 15 bras au bras, des moyens étant enfin prévus pour définir 1'orien tation de la fourche par rapport au bras. 2— Engin de manutention suivant la revendication 1, caracté risé en ce que les moyens d'orientation de la fourche sont constitués par un mécanisme déformable articulé à bielles qui suit 20 le profil déformable de l'ensemble du bras et de l'avant—bras pour relier la fourche orientable à une extrémité d'un vérin à double effet dont l'autre extrémité prend appui sur le châssis. 3— Engin de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la commande du pied, de 25 l'avant-bras et du bras est obtenue par trois vérins, à savoir : - un premier vérin reliant le châssis au pied orientable ; — un second vérin articulé entre le pied et 1'avant- bras ; 30 - un troisième vérin reliant l'avant-bras au bras. 4— Engin de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lorsque le mécanisme est replié, la fourche peut être ramenée au-dessus du châssis entre les deux essieux. 35 5- Engin de manutention suivant l'une quelconque des reven dications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ensemble du pied, de l'avant-bras et dii bras, ainsi que leurs organes de comms.nde, so portés par une pLr;te-forme orientable qui tourne autour d'un pivot vertical surmontant le châssis. 40 6— Engin de manutention suivant les revendications 1 et 2, 70 01830 ,9 2085197 ,caractérisé en ce que les moyens d'orientation de la fourche comprennent des tringles dont les points d'articulation sont portés chacun"par une biellette articulée par son autre extrémité sur le bras ou sur 11avant—bras. 5 7— Engin de manutention suivant l'une quelconque des reven dications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage amovibles pour l'articulation de l'avant-bras sur le pied et pour l'articulation du pied sur le châssis comprennent deux verrous opposés qui coulissent dans les flasques perforés d'une cha- 10 pe du pied, ces flasques entourant l'avant-bras articulé dont une perforation, lorsqu'elle est amenée face aux deux verrous, peut-recevoir ces derniers alors qu'enfin les flasques de la chape du pied sont logés entre les deux éléments perforés d'un chevalet fixe, éléments à travers lesquels les verrous peuvent reculer 15 quand on les écarte, tout en restant engagés dans la chape du pied. 8— Engin de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7» caractérisé en ce que le châssis est pourvu à l'avant de deux stabilisateurs hydrauliques capables de prendre 20 appui au sol. 9- Engin de manutention suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la fourche peut être remplacée par un autre organe de manutention tel qu'un crochet, un godet chargeur, ou une pince à bois. 25 10- Engin de manutention suivant l'une quelconque des reven dications 1 à 9» caractérisé en ce que la fourche peut être remplacée par une tête de flèche d'un type en lui-même connu, articulée sur l'extrémité du bras et assortie d'un treuil, d'un moufle et d'un câble pour former une grue de manutention. 30 11- Engin de manutention suivant l'une quelconque des re vendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dimensionnement des organes articulés, pied, bras et avant-bras est choisi pour permettre le déplacement de la fourche parallèlement au sol et au niveau du sol tandis que le châssis reste immobile.