Brevet FR2298503A1 — publié le 19760820

La présente invention vise un dispositif pour la réalisation de ltéquilibrage des charges sur les appareils élévateurs. Les appareils de ce genre sont constitués par un support vertical comportant une flèche supérieure à laquelle un engin de levage, tel par exemple qu'une grue, vient s'articuler au moyen d'urne patte, et par deux bras d1enserrage orientés horizontalement par rapport au sup ot vertical précité, et destinés à prendre ou à serrer des palettes, récipients ou autres... Conformément à la présente invention, la réalisation dtun équi lirrage des charges sur la flèche supérieure d'un tel appareil élévateur est effectuée de manière que le point de prise de l'engin de levage représenté par la patte de suspension se trouve toujours à la verticale du centre de gravité de l'appareil élévateur, que celui-ci soit chargé ou non. La présente invention évite ainsi une position inclinée de cet appareil lorsqutune charge est située sur un seul ctté de celui-ci. Le brevet allemand 2 311 872 fait connaStre par exemple un tel équilibrage des charges. A cet effet la flèche supérieure forme un angle avec le plan des bras d'enserrage (plan de charge), c'est-àdire que cette flèche s'relève obliquement vers le haut. La flèche représentée dans le brevet sus-nomsé est fixée par une de ses extrémités à une tette. De cette dernière partent en s'encartant l'un de l'autre deux montants articulés propres à supporter les bras dtenserrage situés sous la flèche et orientés dans la meme direction que celle-ci.Ces deux bras parallèles et disposés à une certaine distance ltun de l'autre forment le plan de charge de lsappa- reil élévateur. Ils sont utilisés pour soulever des palettes pardessous ou également pour enserrer entre eux des charges (à laide d'un dispositif de serrage hydraulique). Dans ce qui suit lton utilisera le terme ae bras d'enserrage bien que ces organes formant flèches inférieures orientées horizon salement pour constituer le plan de charge, puissent aussi autre qualifiés de fourches de levage Les bras d'enserrage servent non seulement à la prise par dessous des charges, mais également au transport de celles-ci en les serrant sur leurs deux côtés. Sur la flèche inclinée vers le haut, l'on monte la patte (point de suspension de la charge) de l'appareil élévateur pour qu'elle puisse coulisser le long de la flèche en question. Cette dernière est entaillée sur son c8té supérieur i grue à cette fente, la patte est guidée des deux cotés. Elle est à cet égard sollicitée par un ressort contre l'extrémité de la flèche solidaire de la testez Lorsque la texte de suspension de engin de levage saisit la patte, cette dernière glisse le long de la flèche en direction de ltextré- mité libre de celle-ci -à I'ncontre de la réaction du ressort. L'amplitude du coulissement est telle qu'il y ait équilibre entre la réaction d'6lasticité et la composante de force en direction de l?axe lon- tudinal de la flèche de l'appareil élévateur. Pour cette raison, la position inclinée de la flèche est indispensable pour décomposer selon une composante de force horizontale la charge suspendue, orientée verticalement vers le bas. La patte (point de suspension de la charge) se trouve avec le dispositif d'equilibrage à la verticale du centre de gravité de l'appareil élévateur, que celui-ci soit en charge ou à vide.Le point de suspension précité et le centre de gravité doivent ainsi autre l'un et l'autre indépendants de l'état de chargement pour éviter un basculement de engin de levage. Le dispositif décrit dans le brevet sus-nommé présente des inconvénients essentiels. Le ressort (ou les ressorts) du dispositif d'équilibrage est conçu pour des charges importantes ; le danger d'une rupture ntest donc pas à exclure. Le guidage de la patte cou- lissante dans une rainure de la flèche et j ltintervention d'une ré- action d'élasticité engendrent un frottement relativement important entre la patte et la flèche . Lors du coulissement de la patte en vue du déplacement du point de suspension de la charge, sa retenue ou blocage sur la flèche ne peut pas autre éliminée.Si la patte se bloque le point de suspension ne vient plus se disposer au-dessus du centre de gravité de l'appareil élévateur ; ce dernier bascule, c'est-à-dire que le plan de charge des bras dpenserrage forme un angle avec la surface de support (plan horizontal du sol)* Ltobli quité de l'appareil peut plus particulièrement s'observer lorsque celui-ci est déchargé. La réaction d'élasticité maintient la patte contre l'extrémité de fixation de la flèche tandis que le centre de gravité de l'appareil en est déjà éloigné sur l'axe moyen longitudinal de ce dernier en direction de l'extrémité libre de cette flèche.Du fait de cette déficience d'un tel dispositif d'équilibrage des charges, les bras d1enserrage d'un appareil élévateur suspendu à la tête d'un engin de levage, pointent légèrement vers le haut ce qui rend difficile la prise par dessous des palettes à élever du sol. Dans le cas asune lourde charge et d1un centre de gravité si tué sur l'axe moyen longitudinal de l'autre c8té de l'extrémité libre de la flèche, les bras d'enserrage pointent vers le bas ; la charge peut alors glisser des bras et tomber au sOle Un inconvénient du dispositif d'équilibrage des charges décrit plus haut est que la flèche supérieure forme un angle aigu avec l'horizontale (son extrémité libre pointant vers le haut) et que la patte est repoussée sous l'effet des ressorts contre ltextrémité de fixation de cette flèche. On peut voir un autre inconvénient dans le fait qu'il n'est pas possible à la patte de basculer (rotation autour de l'axe longitudinal de la flèche).Si le centre de gravité de l'appareil élévateur se trouve effectivement en dehors de ltaxe moyen longitudinal, alors appareil bascule sur le ctté (un bras dtenserrage étant plus bas que l'autre). La rotation de la patte par rapport à la flèche créerait bien un effet compensateur ; toutefois elle n'est pas possible sur le dispositif antérieur précité. La présente invention a pour but d'écarter les inconvénients précédemment décrits. Elle vise un dispositif qui permette un positionnement str et sans possibilité de blocage du point de suspension de la charge sur la verticale passant pas le centre de gravité de appareil élévateur, en charge comme à videz Par ailleurs, outre son coulissement le long de la flèche, la patte doit également pouvoir tourner autour de celle-ci. A cet effet, suivant l'invention, dans un dispositif déquili- brage des charges d'un appareil élévateur comportant une patte montée à coulissement sur au moins une flèche supérieure, cette flèche est réalisée sous la forme d'un tube porteur parallèle au plan des bras dtenserrage et sur lequel est monté à coulissement et à rotation un manchon portant une patte de suspension. La flèche supérieure est alors parallèle aux bras d'enserrage et se trouve comme eux parfaitement horizontale, Sur cette flèche à section circulaire (prévue tubulaire ou pleine) glisse un manchon dont est solidaire la patte de suspension. Cette dernière est constituée par un élément plat percé d'un trou pour le passage d'un goujon. Celui-ci relie à articulation la toete de la grue avec la patte. Le manchon coulisse sur la flèche supérieure horizontale en fonction de l'état de charge de l'appareil. Si celui-ci n'est pas chargé, le manchon glisse alors vers l'extrémité de la flèche fixée dans la tette ; lors dgune charge moyenne il se trouve au milieu de la flèche, tandis que pour la charge maximale il est déplacé vers ltex- trémité libre de la flèche. Grace au dispositif de patte de suspension solidaire d'un manchon susceptible de coulisser et de tourner le long d'une flèche tubulaire, on obtient,suivant 11invention l'avantage que -moyennant un positionnement approprié du manchon- les bras d'enserrage se trouvent exactement à l'horizontale. Le manchon coulisse le long de la flèche supérieure en fonction de l'état de charge de l'appareil. Grâce à la possibilité de pivotement du manchon autour de cette flèche établie sous la forme dtun tube porteur de charge, l'on évite l'inconvénient des dispositifs de la technique antérieure. Si l'appareil élévateur prend une charge par le côté de sorte que son centre de gravité se trouve en dehors de son axe moyen longitudinal, lSobliquité résultante est alors compensée par la rotation automatique du manchon autour de la flèche supérieure. Une caractéristique importante de la présente invention réside dans le fait que la flèche supérieure horizontale est disposée suivant l'axe moyen longitudinal de ltappareil. S'il est prévu deux flèches ou plus, celles-ci sont agencées symétriquement par rapport à l'axe précité. Les deux flèches peuvent par exemple autre simplement parallèles, mais elles peuvent aussi autre reliées par leurs extrémités libres à l'aide d'une traverse (perpendiculaire à l'axe longitudinal en question) ou bien également faire entre elles un angle aigü de sorte que leurs extrémités libres se raccordent directement l'une à l'autre. L'amplitude de coulissement du manchon le long de la flèche ou tube porteur de charge est limitée à l'extrémité libre de ce dernier par un disque d'arret. Le diamètre extérieur de ce disque est alors supérieur au diamètre intérieur du manchon pour permettre la butée de fin de course de ce dernier lors de son coulissement sur le tube. Une caractéristique importante de la présente invention est que le coulissement du manchon le long de la flèche ou tube porteur est limité par des butées réglables en distances a Des vis filetées engagées dans des trous du manchon, peuvent alors s'appuyer par leurs extrémités libres contre le tube précité et limiter ainsi le cou lissement du manchon le long de la flèche supérieure. Des butées norrespondents peuvent également Stre prévues sur cette dernière, par exemple en y agencant des trous filetés dans lesquels stengagent des vis, celles-ci formant alors butées pour le manchon. On choisit la longueur de la flèche supérieure suivant les états de charge de l'appareil élévateur. Une caractéristique essen tielle de l'invention est que la longueur de cette flèche est aussi importante que ltéloignement du centre de gravité sur l'axe moyen longitudinal par rapport à la tette de l'appareil lors de la charge maximale permissible de ce dernier. Une forme d'exécution avantageuse de la présente invention prévoit que la longueur de cette flèche ou tube porteur ne dépasse pas celle des bras dtenserrage. Une autre caractéristique importante du dispositif selon l'in- vention consiste en ce que le coulissement du manchon le long du. tube est réalisé de façon mécanique, hydraulique ou pneumatique. Un coulissement mécanique s'obtint par exemple en prévoyant sur le manchon une broche filetée entraSnée par un moteur électrique, ce dernier étant solidaire de la flèche ou de la tête de l'appareil élévateur. L'avance hydraulique du manchon est réalisée grace à la tige de piston d'un vérin correspondant, celui-ci étant là encore fixé à l'appareil. La commande pneumatique du manchon s'effectue comme ci-dessus, mais l'air remplaçant alors le liquide hydraulique. Le dispositif établi suivant l'invention présente une autre caractéristique essentielle, savoir que la rotation du manchon autour de la flèche tubulaire est également provoquée par un moyen mécanique, hydraulique ou pneumatique. Pour I'entrarnement en rota tion, lton prévoit les mimes dispositions que pour ltentraSnement en coulissement précédemment décrit. Lors d'une défaillance dans ltentraSnement en coulissement et en rotation, le déplacement du manchon peut autre effectué soit à la main, soit aussi par manoeuvre à l'aide de engin de levage. Dans ce dernier cas, la tête de la grue n'agit pas directement à la verticale sur le manchon, mais au contraire obliquement pour déterminer une composante horizontale, le manchon pouvant ainsi coulisser également d'avant en arrière sur la flèche supérieure. Une autre caractéristique de la présente invention est que le coulissement du manchon peut aussi autre provoqué par une broche filetée actionnée à la main. Une autre caractéristique encore du dispositif établi selon l'invention est que la rotation du manchon autour de la flèche supérieure est limitée dans un sens ou dans les deux par des butées réglables en distance. Dans ce but, le manchon peut comporter dans le sens de la rotation des perçages au travers desquels passent des vis ou des butées fixées à la flèche. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait que le raccordement de la flèche tubulaire à la tette de l'appareil élévateur n'est pas rigide mais au contraire prévu à rotation. Dans ce cas, le manchon est monté à clavette coulissante sur la flèche ou tube, par exemple par engagement dans une rainure, tandis que le tube est monté à rotation sur la t?te de sorte que le manchon ne tourne pas seul, mais avec le tube tout entier. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre ltinventlon, les caractéristiques quelle présente-et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 représente une vue en perspective de l'appareil élévateur avec équilibrage des charges selon ltinvention. Fig. 2 est une vue partielle du dispositif d'équilibrage (représenté en perspective). Figo 3 montre une vue en perspective de l'appareil élévateur avec équilibrage des charges suivant l'invention, cet appareil transportant une charge à l'aide de ses bras d'enserrageo En figo 1, l'on peut voir les caractéristiques essentielles de la présente invention. L'appareil élévateur ici représenté comporte deux bras d'enserrage 4, 5 montés horizontalement par rapport au sol et qui se raccordent sur un coté et sur l?autre avec deux montants verticaux articulés 10, tandis que ces derniers sont réunis à la titre 23 de l'appareil 11. Dans cette teste est monté en même temps le dispositif d'équilibrage des charges établi suivant l'in- vention.A cet effet, le tube 6 formant la flèche supérieure est fixé, sans pouvoir tourner, sur un cté de la tête 23, tandis qutun manchon 9 est monté à coulissement selon la direction 7 sur ce tube 6. Du manchon 9 est solidaire une patte 25 percée d'un trou pour le passage d'un goujon de support. Le manchon peut ainsi tourner sur. le tube 6 dans le sens de basculement 8. Les bras d t enserrage 4, 5 peuvent astre manoeuvrés en direction des flèches 15, 16 à l'aide d'un dispositif hydraulique qui ne sera pas décrit plus en détails, tandis que sur la face interne de ces bras 4, 5 une garniture de prise spéciale 13 facilite ltenserrage de la charge. Les bras 4, 5 servent également à la prise par dessous de palettes ou charges similaires. La caractéristique du présent dispositif établi suivant l'invention réside dans le fait que les bras d'enserrage 4, 5 forment un plan de charge 1, 3. La flèche 1 indique la direction de l'axe moyen longitudinal et la flèche 3 la direction transversale, Ces deux directions 1, 3 définissent le plan de charge précité des bras d'enserrage 4, 5, celui-ci devant autre parallèle au sol, c'est-à- dire horizontal. Une autre caractéristique de la présente invention est à voir dans le fait que, dans la mesure où le sol est incliné ou nécessite une prise oblique par dessous les charges, la position inclinée utile des bras s'ensuit grue au positionnement et à la limitation de ltéquilibrage suivant l'invention. Fig 2 montre une représentation détaillée à plus grande échelle du dispositif d'équilibrage établi selon l'invention. La grue est engagée dans la patte 25 de ce dispositif par 11intermédiaire de sa propre flèche 24, de sa texte 20 suspendue à la cardan et d'un goujon 18 passant dans ladite patte 25. Le goujon 18 est à cet effet empoché de s'échapper grue à une agrafe 19.La patte 25 est angulairement et longitudinalement solidaire du manchon 9 (par exemple par soudure), ce manchon 9 pouvant lui-m & e coulisser le long du tube 6 suivant la direction 7 et également pivoter sur celui-ci dans le sens 8 Dans la disposition représentée, l'on a fermé le tube 6 formant la flèche supérieure par un disque dtarrtt 17 prévu à son extrémité libre. Ce dernier sert de butée de fin de course au manchon à l'extrémité précitée. Dans exemple d'exécution représenté le tube 6 est monté angulairement fixe dans l'alésage 21 ménagé à l'intérieur de la tette 23 de l'appareil élévateur 11. La forme d'exécution en question montre une suspens ion à cardan de la texte 20 de l'engin de levage. Suivant l'invention, cette suspension peut autre supprimée, ctest-à-dire que le goujon de rac- cord avec la flèche 24 de la grue peut lui autre directement relié par un dispositif d'oreille tel que celui prévu pour lui à la partie inférieure de la tête 20. Avec un tel agencement une rotation est alors possible pour l'équilibrage des charges suivant l'inven- tion dans le sens de basculement 8, en même temps que la toute 20 peut tourner dans le sens 22. Fig. 3 représente un appareil élévateur 11 en charge, suspendu à la flèche 24 d'un engin de levage. L'on peut voir ici la prise par enserrage de la charge à l'aide des bras 4, 5. L'équilibrage suivant l'invention est établi de telle façon que le manchon 9 se situe au voisinage de l'extrémité libre du tube 6 formant la flèche. Grecs à ce réglage l'appareil élévateur se trouve maintenant en position parfaitement horizontale, ctest-à-dire que les directions 1, 3 perpendiculaires ltune à l'autre déterminent un plan horizontal.D'autre part, du fait de ltentraSnement du manchon (en rotation ou coulissement) par un moyen manuel, mécanique, hydrauli que ou pneumatique comme précédemment décrit, ltan peut, si désiré, obtenir une position oblique de ltappareil élévateur 11. On peut ainsi incliner ce dernier de sorte que la direction 1 forme un angle avec le plan horizontal, tandis que celle 3 reste dans ce plan. D'autre part, grue à la possibilité de rotation du manchon 9 sur le tube 6, la direction 3 peut former un angle avec le plan précité, pendant que la 1 reste elle-mme horizontale. De fig. 3 ressort une autre caractéristique qui est que le goujon 18 passant au travers de la patte 25 peut tre directement engagé à la place du gou jon supérieur d'accrochage à la flèche 24 de la grue. De cette manière on peut supprimer entièrement la tette 20, mais les avantages de la présente invention au sujet de l'équilibrage des charges restent maintenus puisqu'on peut obtenir une rotation aussi bien dans la direction 8 que dans la direction 22. Le domaine de l'invention s'étend à l'utilisation de l'appa- reil élévateur pour la prise de palettes par dessous ou pour celles d'autres charges par enserrage. Les bras d'enserrage comportent une garniture élastique qui ntendommage pas les palettes lors de leur transport et ménage la charge lors de ltenserrage. Grâce au dispositif d'équilibrage suivant l'invention, l'on peut également soulever des charges de poids très faible, comme des palettes, de telle sorte que celles-ci reposent sans glisser sur les bras d'enserrage, respectivement sur llélément de support, car le centre de gravité de la palette se trouve à la verticale de la surface d'assise. Il doit d'ailleurs votre entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'équilibrage des charges pour appareil élévateur comportant une patte montée à coulissement sur au moins une flèche supérieure de l'appareil, caractérisé en ce que la flèche supérieure est établie sous la forme d'un tube porteur (6) parallèle au plan (1, 3) des bras d'enserrage (4, 5), tandis que sur cette flèche est monté à coulissement et à rotation un manchon (9) pourvu dune patte (25) qui en est solidaire. 2. Dispositif d'équilibrage des charges suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube porteur (6) est monté suivant l'axe moyen longitudinal des bras d'enserrage (4, 5). 3. Dispositif d'équilibrage des charges suivant la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs tubes porteurs (6) sont montés symétriquement par rapport à l'axe moyen longitudinal des bras d I enserrage (4, 5). 4e Dispositif d'équilibrage des charges suivant l'ensemble des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tube porteur (6) est fermé à son extrémité libre par un disque dlarrEt (17), le diamètre extérieur de celui-ci étant supérieur au diamètre intérieur du manchon (9). 5. Dispositif d'équilibrage des charges suivant ltensemble des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le coulissement du manchon (9) le long du tube porteur (6) est limité par des butées réglables en distance. 6 Dispositif d'équilibrage des charges suivant l'ensemble des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la longueur du tube porteur (6) ne dépasse pas celle des bras d 'enserrage (4, 5). 7. Dispositif d'équilibrage des charges suivant l'ensemble des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le coulissement du manchon (9) le long du tube (6) dans la direction (7) est assuré de façon mécanique, hydraulique ou pneumatique. 8. Dispositif d'équilibrage des charges suivant l'ensemble des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la rotation du manchon (9) autour du tube (6) dans la direction (8) est assurée de façon mécanique, hydraulique ou pneumatique. 9. Dispositif d'équilibrage descharges suivant ltensemble des revendications 1 à8, caractérisé en ce que le coulissement du manchon (9) le long du tube (6) est assuré grue à une broche filetée en prise avec ledit manchon (9 > . 10. Dispositif d'équilibrage des charges suivant l'ensemble des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la rotation du manchon (9) autour du tube (6) dans la direction (8) est limitée dans un sens et/ou dans les deux par des butées réglables en distance. 11. Dispositif d'équilibrage des charges suivant l'ensemble des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le tube porte-ur (6) est monté à rotation dans l'alésage (21) de la texte (23) de l'appareil