Brevet FR2231605A1 — publié le 19741227

La présente invention concerne un dispositif de compensation automatique d'inclinaison pour une nacelle ou une plateforme de transport de marchandises ou de personnel, cette nacelle ou plate-forme étant suspendue à ltextrémité d'une flèche de levage à volée variable ou à volée et à portée variables. Dans l'état actuel de la technique, la position horizontale du plancher d'une telle nacelle est obtenue par gravité, le point de suspension ou ~.'articulation de la nacelle à l'extrémite de la flèche étant situé au-dessus du centre de gravité général de l'ensemble. La sécurité impose un verrouillage ou un freinage au niveau de l'articulation, pour supprimer le balancement de la nacelle. Ce freinage ou ce verrouillage est réalisé actuellement soit par un freinage mécanique à commande manuelle au niveau de l1arti- relation, soit,pour les flèches télescopiques de longueur variable, par un dispositif mécanique constitué, par exemple, par des tubes de section carrée stemboltant les uns dans les autres, et fixés à l'extérieur de la flèche.Ces dispositifs ont l'inconvénient, pour les premiers cités, de laisser à l'utilisateur l'initiative du freinage ou verrouillage, et présentent donc un risque d'oubli. On peut reprocher aux deuxièmes dispositifs cités, en dehors de la complexité de réalisation,une vulnérabilité de l'ensemble aux chocs toujours possibles de la flèche avec un obstacle. C'est donc un objet de la présente invention de prévoir un dispositif permettant de maintenir automatiquement le plancher d'une nacelle ou plate-forme de travail selon un plan constamment horizontal, quels que soient les mouvements effectuées par l'organe de flèche portant cette nacelle (flèche à inclinaison variable ou flèche à inclinaison variable et télescopique). Un autre objet de la présente invention est de prévoir un dispositif permettant de maintenir constamment horizontal le plancher d'une nacelle ou plate-forme, ce dispositif permettant en outre d'éviter toute opération manuelle de verrouillage et de dé verroui'lage de la nacelle en position horizontale lors d'un chan geent 'inclinaison de la flèche portant la nacelle. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un dispositif permettant de maintenir constamment et automatiquement le plancher d'une nacelle en position horizontale, ce dispositif étant indéréglable lors de chocs éventuels de la flèche et/ ou de la nacelle elle-même avec un obstacle éventuel. C'est donc un objet général de la présente invention de pres ua dispositif de maintien automatique du plancher d'une nacelle ou plate-forme en position horizontale lors de variations d'inclinaison de la flèche portant cette nacelle, qui offre une sécurité accrue pour les marchandises, et surtout pour le personnel, susceptibles d'être portés par la nacelle ou la plate-forme. D'autres objets et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels La figure 1 est un schéma en élévation représentant une réalisation préférée de la présente invention, concernant une nacelle de travail pour le personnel, reliée à un véhicule automoteur par l'intermédiaire d'une flèche de levage à inclinaison variable, et télescopique. La figure 2 est un schéma en élévation et coupe partielle du dispositif de la présente invention. La figure 3 est une vue partielle agrandie en élévation de la partie du dispositif située dans la zone d'articulation fixe d'une flèche à inclinaison variable. Les figures 4 et 5 sont des vues partielles agrandies en élévation de la partie du dispositif de la présente invention située dans la zone de l'articulation d'accrochage de'la nacelle à la flèche. La figure 6 est un schéma des branchements hydrauliques du dispositif de la présente invention, et La figure 7 est un schéma en élévation et coupe partiel-le de la partie du dispositif reliant les parties représentées par les figures 3 d'une part, et 4 ou 5 d'autre part, dans le cas d'une flèche télescopique. On se reporte maintenant à la figure 1. Selon une forme préférée de réalisation de la présente invention, un véhicule 60 comporte un support fixe 1 sur lequel s'articule en D une flèche à inclinaison variable 20 constituée de deux éléments télescopiques 30 et 31. La volée de la flèche 20 varie selon l'inclinaison vers le haut ou vers le bas de la flèche 20 autour de son articulation à axe horizontal D. L'élément 31 de flèche porte de façon amovible un embout 50 supportant un vérin 13, une nacelle 2, et un levier 16, reliant cette nacelle à ce vérin, et solidaire de la nacelle. L'élément 30 de flèche porte un vérin 3, relié au support~ fixe l par un levier 6, solidaire de ce support 1. La figure 2 montre la disposition générale du dispositif de la présente invention selon un mode de réalisation préféré représenté sur la figure l. Dans la zone de l'articulation horizontale D de la flèche 20 avec le support 1, un premier vérin 3 est disposé de façon que son corps soit fixé de façon pivotante en B1 (position haute de la flèche) ou en B2 (position basse de la flèche) ur la flèche 20,et de façon que sa tige 5 soit fixée de façon pivotante en C à l'extrémité libre d'un premier levier 6, solidaire du support 1. Dans la zone de l'articulation horizontale d'accrochage M de la nacelle à la flèche 20, un deuxième vérin 13, identique en ourse et en alésage au premier vérin 3, est disposé de façon que son corps soit fixé de façon pivotante en G à la flèche 20, et de façon que sa tige 15 soit fixée de façon pivotante en HI (position haute de la flèche) ou H2 (position basse de la flèche) à l'extré- mité libre d'un deuxième levier, solidaire de la nacelle 2. La figure 3 est une vue agrandie montrant le détail de montage du premier vérin 3, du premier levier 6 et du support 1, la flèche 20 étant représentée dans ses positions d'inclinaison maximum et minimum, les traits pleins correspondant à la position dtin- clinaison minimum, tandis que les traits interrompus correspondent à la position d'inclinaison maximum. La figure 4 est une vue agrandie montrant les détails de montage du deuxième vérin 13, du deuxième levier 16 et de la nacelle 2, cet ensemble étant monté à l'extrémité de la flèche 20. La figure 4 représente les éléments dans le cas où la flèche est dans sa position d'inclinaison maximum. La figure 5 représente les mêmes éléments que la figure 4, mais dans le cas où la flèche est dans sa position d'inclinaison minimum. Le fonctionnement du dispositif de la présente invention est le suivant, la description en étant faite en se référant à l'ensemble des figures 2, 3, 4 et 5. Un vérin à double effet 3 est attaché d'un côté à un point fixe C relié au support 1 de la flèche 20 par un premier levier 6, et de l'autre coté à un point mobile D, attaché à la flèche. La flèche 20 pivotant vers le haut ou vers le bas autour de son axe D, le point Décrit un cercle centré en D. Il tend à se rapprocher de C en tournant vers le haut et il s'eloigne de C en tournant vers le bas. Le mouvement de B par rapport à C correspond à un allongement ou un raccourcissement de l'ensemble de vérin 3 (voir détail figure 3).Le point Bl corres pond à la position la plus haute de la flèche et le point B2 correspond à la position la plus basse. Les deux capacités situées de part et d'autre du piston du vérin 3 sont reliées par deux tuyauteries aux capacités correspondantes du vérin 13 attaché en G à la flèche 20 d'une part, et, en H, à l'extrémité libre du levier 16 solidaire de la nacelle 2 d'autre part, ltensemble constitué par la nacelle 2 et le levier 16 pivotant autour de l'axe horizontal M (voir détail sur les figures 4 et 5). Les conditions géométriques suivantes sont alors réalisées (a) Les deux vérins 3 et 13 sont identiques en course et en alésage. (b) Les distances B, D et G, K sont égales. (c) Les distances C, D et H, M sont égales. I1 suffit alors que, le levier 16 étant vertical, le triangle Gl, H1, M1 de la figure 5 correspondant à la position la plus basse de la flèche, soit égal au triangle B1, C, D de la figure 3 correspondant à la position la plus haute de la flèche ; et de même, il suffit que, le levier 16 étant toujours vertical, le triangle G2, H2, M2 de la figure 4 correspondant à la position la plus haute de la flèche soit égal au triangle B2, C, D de la figure 3 correspondant à la position la plus basse de la flèche, pour que, lors d'une variation d'inclinaison de la flèche, le plancher de la nacelle soit maintenu de façon positive et automatique en position horizontale. La figure 6 représente le branchement hydraulique. La grande capacité 7 du vérin 3, située entre le fond du corps du vérin et le catie du piston 4 faisant face à ce fond quand la tige 5 de piston est complètement sortie du corps, est reliée à la grande capacité 17 du vérin 13. La petite capacité 8 du vérin 3, située du meme coté du piston 4 que la tige 5 du vérin quand celle-ci est complètement rentrée dans le corps est reliée à la petite capacité 18 du vérin 13. Le repère 21 désigne la canalisation qui relie hydrauliquement les petites capacités 8 et 18, alors que le repère 22 désigne la canalisation qui relie les grandes capacités 7 et 17. En se référant maintenant à la figure 7, on décrit un dispositif particulier d'une forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle la flèche à inclinaison variable est également à portée variable, c'est-à-dire comporte un élément fixe 30, et un ou plu-sieurs éléments télescopiques tels que 31. La distance séparant alors les vérins 3 et 13 du présent dispositif étant variable en fonction de la portée de la flèche, il est nécessaire de prévoir une partie flexible pour les canalisations reliant les petites capacités et les grandes capacités de ces vérins, ces parties flexibles pouvant absorber les variations de la distance qui sépare les deux vérins 3 et 13 par enroulement sur un élément de poulie.Le premier vérin 3, fixé à l'élément de flèche 30, est connecté au deuxième vérin 13, lui-même relié à l'élément de flèche 31, au moyen d'une paire d'éléments de canalisation hydraulique telle que 42, 43 et 44, dont seuls les éléments 43 sont flexibles (pour plus de clarté, on n'a représenté sur la figure 6 qu'une seule canalisation par paire de canalisations). I1 faut noter que ces élements de canalisation 42, 43 et 44 correspondent aux canalisations d'ensemble repérées de façon plus générale par 21 et par 22 sur la figure 6. Quand la portée de la flèche augmente, l'élément télescopique intérieur 31 sort de manière coulissante de l'élément extérieur 30. Le fluide hydraulique faisant communiquer les capacités correspondantes des deux vérins 3 et 13 quitte le vérin 3 au point S, en suivant les éléments doubles de canalisation rigides 42 jusqu'au point T, puis les éléments doubles de canalisation flexible 43 qui viennent alors s'enrouler sur la poulie 32 montée de façon pivotante dans l'élément de flèche 31, et enfin les éléments doubles de canalisation rigide 44 entre les points U et V, ces é- léments 44 aboutissant à l'extrémité de l'élément de flèche 31, et étant reliés au vérin 13 par l'intermédiaire d'une paire de flexibles 45, situés entre les points V et W. I1 faut enfin noter que, dans une forme particulière de réalisation de la présente invention, et comme représenté sur les figures 1 > 6 et 7, la nacelle 2, le vérin 13 et le levier 16 peuvent être portés par un embout amovible 50, qu?on peut fixer à ou séparer de l'élément d'extrémité 31 de la flèche 20.Quand la flèche 20 doit être utilisée sans la nacelle 2, on sépare l'embout 50 de cette flèche, le vérin 13 étant alors hydrauliquement débranché glace aux éléments de canalisation flexible 45 (figure 7), le circuit hydraulique propre au vérin 3 étant refermé sur lui-meme par un élément de canalisation 23 disposé entre les'pointus P et Q de la figure 6, et un moyen 24 d'accumulateur hydraulique, interposé par piquage sur cette canalisation 23, permettant d'absorber la différence de volume de fluide hydraulique pouvant exister entre les deux capacités réciproques du vérin 3, lors des variations d'inclinaison de la flèche. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'êtredécrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de compensation automatique d'inclinaison pour nacelle ou plate-forme de transport de personnel ou de mar chandises, une telle nacelle ou plate-forme étant suspendue à ltex- trémité libre d'une flèche de levage à inclinaison variable, cette flèche étant articulée à son autre extrémité selon un pivot horizontal sur un support, et caractérisé en ce qu'li comprend - un premier écrin hydraulique à double effet, dont le corps est fixé de façon pivotante par articulation à la partir d' extrémité inférieure de la flèche, et dont ltextrémité libre de la tige de piston est fixée de façon pivotante par l'articulation à l'extrémité libre d'un premier levier solidaire du support de la flèche;; - un deuxième vérin hydraulique à double effet, dont le corps est fixé de façon pivotante par articulation à la partie d'extrémité supérieure de la flèche, et dont l'extrémité libre de la tige de piston est fixée de façon pivotante par articulation à l'extrémité libre d'un deuxième levier solidaire de la nacelle, la nacelle étant suspendue à l'extrémité supérieure de la flèche par un pivot horizontal S et en ce que les corps des premier et deuxième vérins hydrauliques comportent chacun deux capacités réciproques, à savoir une grande capacité, située entre le fond du corps du vérin et le côté du piston faisant face à ce fond quand la tige du piston est complètement sortie du corps et une petite capacité, située du coté de la tige de ces vérins quand la tige du piston est complètement rentrée dans le corps, les grandes capacités de ces deux vérins étant mises en communication par un premier moyen de canalisation hydraulique et les petites capacités de ces deux vérins étant mises également en communication par un deuxième moyen de canalisation, de façon que le fluide chassé d'une capacité quelconque d'un des vérins par le déplacement du piston consécutif à la variation d'inclinaison de la flèche pénètre dans la capacité correspondante de l'autre vérin et déplace d'une quantité égale le piston de ce deuxième vérin ; en ce que les premier et deuxième vérins et les premier et deuxième me leviers sont situés dans des plans verticaux parallèles au plan vertical dans lequel s'effectuent les variations d'inclinaison de la flèche ; en ce que les premier et deuxième vérins sont identiques en course et en alésage ; et en ce que la géométrie du dispositif est telle que a) les distances séparant d'une part les points d'articulation du corps et de la tige du premier vérin avec respectivement la partie inférieure d'extrémité de flèche et ltextrémité libre du premier levier et séparant d'autre part les points d'articulation du corps et de la tige du deuxième vérin avec respectivement la partie d'extrémité supérieure de flèche et l'extrémité libre du deuxième levier, soient égales ; et en ce que la géométrie du dispositif est telle que b) les distances séparant d'une part le point de pivotement dtin- clinaison de la flèche par rapport à son support et le point d'articulation de la tige du premier vérin au premier levier, et séparant d'autre part le point de suspension de la nacelle à l'extrémi- té supérieure de la flèche et le point d'articulation de la tige du deuxième vérin au deuxième levier, soient égales ; et -en ce que la géométrie du dispositif est telle que c) les orientations respectives des vérins, leviers et nacelles soient telles que dans la position bassedelaflèche,le plancherde la nacelle soit horizontal et que ce plancher reste constamment horizontal quand 1'inclinaison de la flèche varie dans un plan vertical. 2 - Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la flèche portant la nacelle est à portée variable et comporte un elé- ment principal et un ou plusieurs éléments télescopiques, et caractérisé en ce que les canalisations hydrauliques faisant communiquer les capacités respectives des premier et deuxième vérins comportent une ou plusieurs parties flexibles pouvant s'enrouler, lors des manoeuvres de coulissement des éléments télescopiques les uns par rapport aux autres, sur une ou plusieurs poulies tourillonnant dans le ou les éléments télescopiques, ce qui permet d'absorber par enroulement de ces parties flexibles de canalisation les variations de longueur de canalisation qui se produisent entre le premier vérin et le deuxième vérin, lors d'une variation de portée de la flèche. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen d'accumulateur hydraulique, et un embout amovible d'extrémité de flèche supportant la nacelle, le deuxième vérin et le deuxième levier, de manière que lorsque cet embout est séparé de la flèche, celle-ci reste disponible pour autres utilisations, les canalisations hydrauliques aboutissant aux deux capacités réciproques du premier vérin resté solidaire de la flèche étant alors refermées sur elles-memes par un élément de canalisation hydraulique, et le moyen d'accumulateur hydraulique étant interposé sur cet élément de canalisation hydraulique, de fa çon à absorber la différence de volume de fluide hydraulique pouvant exister entre les deux capacités réciproques du premier vérin, situées de part et d'autre de son piston, ceci lors des mouvements de variation d'inclinaison de la flèche.