Brevet FR2288014A1 — publié le 19760514

La présente invention concerne un dispositif de manutention d'une benne sur un vehicule pour décharger ou pour charger la benne sur le véhicule On connait des dispositifs de ce genre, constitué par une potence dont le bras superieur porte des moyens de prehension a son extrémité et dont le bras inferieur est articule au chassis du véhicule ; ce même bras inférieur étant actionne par un organe de manoeuvre, de preference un verin hydraulique, dont l'extrémité avant est articulée à l'avant du chassis et dont l'extrémité arrière est articulée sur le bras inférieur de la potence, de sorte que le déploiement du vérin ou sa rétraction, fait décrire à l'extrémité de la potence, un arc de cercle, dans un sens ou dans l'autre, dans un plan sensiblement vertical. Pour charger sur le véhicule une benne posée au sol, le crochet de la potence est engagé dans l'anneau d'accrochage de la benne ; on agit alors sur le vérin de manoeuvre dont la rétraction fait décrire un arc de cercle à la potence, hissant ainsi la benne en position inclinée, jusqu'à l'amener en définitive en position horizontale sur le véhicule. Durant ce ouv ent, la benne a été soulevée par son avant, l'arrière de la benne glissant sur le sol, jusqu'à ce que les longerons inférieurs de la benne, formant berceau, viennent an contact des galets-guide situés de part et d'autre de l'extrémité arrière du chaises du véhicule ; à ce moment la potence continuant son mouvement de rotation vers l'avant, la benne perd contact avec le sol, tout an bacul nit sur les galets-guide par l'intermédiaire de ses longerons. Pour diiimnr la force lise en jeu dans le vérin pendant se rétractif au début de la phase de chargesant, les réalisateurs des dispositifs actuel se sont saposés à des compromis. Sur certains dispositifs ils ee sont efforcés de diminuer le plus possible le moment résistant, c'est-à-dire la distance du point d'articulation de le potence sur le chassis, à la ligne d'action verticale de la force sur le crochet créé par le poids de la benne, d'une ânière compatible avec le non-basculennt du véhicule autour de son train arrière On constate en effet, au s'oant où la benne prend, de tout son poids, appui sur les galets-guide places à l'arrière du chassis, conjointement å la perte d'appui de cette même benne sur le sol par son arrière, qu'une diminution du rayon du cercle décrit par l'extrémité de la potence a pour effet d'éloigner, vers l'arrière, le centre de gravité de la benne des point de contact de cette nsn benne avec les galet, entrainant ainsi, une augmentation de la distance du centre de gravite de la benne au train arrière du véhicule, et par conséquent, un cabrage plus facile. Sur d'autre8 dispoeitifs, la potence est articulée sur un faux chassis, lui-même articulé à ltextremite arrière du chassis du véhicule sur un axe confondu avec celui des galets-guide, de telle sorte que la potence et le faux chassis au moment du début de la phase de chargement ne font qu'une seule et meme pièce articulée à l'extrémité arrière du véhicule. Ainsi la distance entre la ligne d'action verticale de la force sur le crochet et l'axe d'articulation, est diminuée, créant par conséquent une diminution de l'effort sur le vérin. Mais en contre-partie, cette ligne d'action s'est éloignée de l'arrière du véhicule par la rotation vers l'arrière de l'ensemble formé par la potence et le faux chassie, ce qui a pour conséquence facheuse de faire basculer, surtout dans le cas de charges lourdes, le véhicule autour de son train arrière. Pour pallier cet inconvénient on est obligé d'adjoindre à ces dispositifs un système stabilisateur, accroissant ainsi le coût et le poids mort de ltensemble La présente invention a pour but d'éviter ces inconvénients et de réaliser un dispositif pour lequel l'organe de commande de la potence subit moins d'effort tout en ne nécessitant pas un dispositif supplémentaire de stabilisation du véhicule.Le dispositif, objet de l'invention, destiné à la manutention d'une benne sur véhicule, comprend une potence, dont le bras supérieur porte des moyens de préhension à son extrémité, et dont le bras inférieur est articulé au chassis support du dispositif sur le véhicule et au moins un vérin articulé à l'avant sur le chassis et à l'arrière sur la potence pivotante. Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que le bras inférieur de la potence est constitué de deux membrures articulées l'une à liure, la membrure inférieure étant elle-meme articulee par son extrémité basse au chassis support du dispositif en un point voisin de l'aplomb du centre de gravité de la benne, une fois cette dernière mise en place définitivement sur le véhicule, et la membrure supérieure étant articulée à l'arrière du vérin, et en ce que cette meme membrure supérieure du bras inférieur de la potence comporte à sa partie extrême basse des moyens, pouvant titre par exemple, au moins un galet, pour lui permettre de s'appuyer, tout en se déplaçant, sur le chassis par l'intermédiaire d'une surface normalement horizontale, et en ce que la membrure inférieure du bras inférieur de la potence comprend au moins une butée placée'8 l'arrière et au voisinage de l'articulation reliant cette même membrure inférieure a la membrure supérieure de sorte que, le mouvement de rotation de la membrure supérieure par rapport à la membrure inférieure soit limitée vers l'arrière. Le chargement de la benne sur le véhicule s'effectue alors en deux phases. Durant la première phase le crochet de l'extrémité de la potence décrit un premier arc de cercle autour de l'articulation de la potence sur le chassis puis, lorsque le galet de la membrure supérieure du bras inférieur de la potence vient en contact de la surface portée par le chassis c'est la deuxième phase du chargement de la benne qui débute ; le crochet de la potence co8lence à décrire, alors, un deuxième arc de cercle autour du centre du galet mobile sur la surface horizontale de roulement liée au chassis, ce deuxième arc de cercle pouvant être considéré comme étant approximativement un cercle pour un observateur lié au chassis. Lorsque le crochet de la potence a parcouru près de la moitié utile de ce deuxième cercle, la benne prend appui sur les deux galets-guide situés à l'extrémité arrière du véhicule, conjointement à la perte d'appui sur le sol par l'arrière ; à ce moment le centre de gravité de la benne se trouve suffisamment en avant pour que son poids agissant sur l'extrémité arrière du véhicule par l'intermédiaire des galets-guide n'entraine pas un cabrage dc ce dernier. Ainsi tout en utilisant au début de la première phase un faible rayon pour le premier cercle, donnant ainsi un faible effort pour le vérin, on évite en deuxième phase, du fait que le crochet de la potence emprunte au moment de la prise de contact de la benne avec les galets un autre cercle dont le centre est décalé vers l'avant du véhicule, un soulèvement de l'avant du véhicule autour de son train arrière. Suivant un mode de réalisation préféré, les membrures inférieures et supérieures du bras inférieur de la potence sont constituies chacune de deux longerons, les deux articulations reliant les deux longerons de la -arure supérieure aux deux loaarons de la iesrure inférieure se faisant vice. En outre, chaque longeron de la membrure supérieure du bras inférieur de la pot ace, colporte à sas tartie infrieure, an delà de son articulation au longeron correspondant de la membrure inférieure, un galet ; de plus, chaque longeron dc la nesbrrre inférieure du bras inférieur de la potence comporte une butée placée à l'arrière et au voisinage de l'articulation du longeron correspondant de la membrure supérieure. Suivant le même mode de réalisation, le vérin de manoeuvre est monté entre les longerons de la membrure inférieure et supérieure du bras inférieur de la potence et est articulé par sa partie arrière autour d'un axe transversal réunissant tes longerons de la membrure supérieure du bras inférieur de la potence. Suivant un autre mode de réalisation le galet placé en extrémité de chaque longeron de la membrure supérieure est remplacé par un patin. Les dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, ainsi que la description détaillée feront apparatre mieux les particularités et avantages de l'invention. La fig. 1 est une vue en plan d'un dispositif de manutention d'une benne conforme à l'invention. La fig. 2 montre à la même échelle en trait plein une coupe suivant AA de la fig. 1 alors que la position du dispositif est en fin de deuxième phase de chargement, et en trait pointillé une vue en élévation du dispositif alors qu'il se trouve dans une position voisine du début de la première phase de chargement. Les fig. 3, 4, 5 et 6 montrent à échelle réduite les étapes successives d'une opération de chargement de benne. La fig. 7 montre une variante de réalisation de l'appui mobile de la membrure supérieure sur le chassis. Dans la réalisation représentée aux fig. 1 à 7, le dispositif de manutention de benne, conforme à l'invention est monté sur un véhicule routier constitué par un camion 1. il est destiné à décharger et à charger une benne 2 sur-le camion 1. En se référant aux fig. 1 et 2, on voit que le dispositif comprend une potence 3 articulée sur le chassis 4 lui même reposant sur l'ossature 5 du camion 1 Le bras supérieur 31 de la potence comporte une partie triangulaire terminée par un crochet 6. Le bras inférieur 32 de la potence est composé d > une membrure supérieure 321 et d'une membrure inférieure 322 articulées l'une à l'autre. La membrure supérieure est constituée de deux longerons 3211 et 3212 placés côte à côte et la membrure inférieure, des deux longerons 3221 et 3222 placés eux aussi côte à côte. De même que le longeron 3211 est articulé au longeron 3221, de même le longeron 3212 est articulé au longeron 3222 ; les deux articulations ne se touchent pas et se font face, chacune compottant son axe propre, de sorte que les deux axes 71 et 72 sont dans le prolongement l'un de l'autre sans contact entre eux. Les longerons inférieurs 3221 et 3222 de la membrure inférieure 322 de la potence sont eux mêmes articulés sur le chassis 4 par l'intermédiaire de l'arbre 8. Un vérin hydraulique 9 alimenté par le circuit hydraulique du camion est monté entre les longerons du bras inférieur 32 de la potence 3 et est articulé dune part sur le chassis 4 autour d'un axe 10 porté par des chappes 11 solidaires du chassie 4 et d'autre part autour de la traverse 12 réunissant les longerons 3211 et 3212 de la membrure supérieure 321 du bras inférieur 32 de la potence. Suivant une particularité importante de l'invention, chaque longeron 3211 et 3212 de la membrure supérieure 321 comporte à son extrémité inférieure au delà de son articulation au longeron correspondant de la membrure inférieure 322 et à une distance l de l'articulation, un galet 13 monté à libre rotation sur un axe 14. Ces galets sont destinés à rouler sur la surface constituée par la plaque entretoise 15 reliant les 2 longerons 41 et 42 du chassie. Suivant une autre particularité de l'invention, choque longeron 3221 et 3222 de la membrure inférieure 322 du bras inférieur de la potence, comporte une butée 16 placée à l'arrière et au voisinage de 1' articulation du longeron correspondant de la membrure supérieure. Chaque butée 16 est prévue pour recevoir la partie inférieure correspondante 16e de chaque longeron de la membrure supérieure. Le chassie support 4 comprend à l'extrémité arrière du véhicule deux galets-guide 17 portés par un axe 18. On décrira maintenant les opérations successives qui peuvent entre exécutées au moyen du dispositif de manutention conforme à l'invention en commençant par l'opération de chargement de la benne. En se reportant à la figure 3 qui montre la boas 2 au sol, on voit le crochet 6 de la potence 3 qui est engagé dans l'attache de la benac 2 ; le crochet 6 se trouve en A. On actionne alors le vérin hydraulique 9 de faucon à rétracter ba tige. Dans une presière phases l'ensemble de la potence 3 pivote autour de l'axe transversal 8 du chassie 4 dans le sens qui élève le crochet, ce dernier décrit un are de cercle C1 dont le centre a est situé sur l'axe transversal 8. La rotation de l'ensemble se poursuit ainsi, entrainant à sa suite la benne 2 jusqu'à ce qUescome on peut le constater sur la figure 4, les galets 13 placés à l'extrémité de la membrure supérieure 321 viennent reposer sur la surface horizontale 15 de roulement portée par le chassie 4 > Le crochet d'extrémité est alors en B et c'est le début de la deuxième phase de chargement En se reportant à la figure 5 on voit que le mouvement continuant, la membrure supérieure 321 qui jusque là reposait sur les butées 16 de la membrure inférieure 322, quitte ces mêmes butées et que le crochet 6 de la potence 3 décrit un autre arc de cercle C2 dont le centre mobile 02 est sur l'axe des galets 13.Plus précisément le crochet 6 décrivant un arc de cercle C2 par rapport au centre 02 mobile la figure décrite par rapport au camion n'est pas rigoureusement ce cercle C2 puisque 02 est mobile par rapport au camion ; cependant, compte tenu du faible déplacement des galets 13,et par conséquent de 02 sur la plaque horizontale entretoise 15, nous conviendrons d'identifier ce cercle C2 à un cercle moyen dont le centre est situé à mi-chemin entre les positions extrêmes avant et arrière des galets sur leur surface de roulement 15. La figure 5 montre que lorsque le crochet de la potence a parcouru environ près de la moitié utile de ce deuxième cercle C2 et qu'il arrive en position N, la benne, prend appui de tout son poids, par l'intermédiaire des longerons 19, sur les deux galets-guide 17 situés sur le chassis 4 à l'arrière du camion, en un point M tel que la distance d des verticales abaissées de ce point M et du centre de gravité G est relativement faible,de sorte que,un cabrage du camion autour de son train arrière est évité. On conçoit d'ailleurs facilement que plus on augmente la distance 1 signalée sur la figure 2 entre les axes 71 et 72 de l'articulation reliant la membrure supérieure 321 à la membrure inférieure 322 et les axes 14 des galets de roulement 13, plus on rapproche du camion la verticale du centre de gravité G de la benne, au moment où cette dernière prend appui sur les galets de guidage 17, et et moins le camion aura tendance à se cabrer. Autrement dit, en utilisant au début de la première phase un faible rayon pour le premier cercle Cl > créant ainsi un moment résistant faible pour le vérin, on évite du fait que le crochet de la potence emprunte au moment de la mise en appui de la benne sur les galets-guide un autre cercle C2 de rayon supérieur à celui de C1 et dont le centre 02 est décalé vers l'avant du camion par rapport au centre 01, un cabrage du camion autour de son train arrière. La deuxième phase de chargement prend fin, comme l'indique la figure 6, lorsque la potence vient reposer sur le chassis, les membrures inférieures et supérieures étant alors dans le prolongement l'une de l'autre souks la benne. Les manoeuvres de déchargement de la benne s'effectuent suivant les mêmes phases, mais dans l'ordre inverse. L'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites et peut comporter des variantes d'exécution ; par exemple comme le montre la figure 7, les deux galets 13 placés à l'extrémité des longerons supérieurs 321 peuvent être remplacés par deux patins 20 articulés chacun sur un axe 21 et pouvant glisser sur la plaque entretoise 15 reliant les deux longerons 41 et 42 du chassis. REVENDICATIONS 1 Dispositif de manutention de bennes ou caisses sur véhicule comprenant une potence de levage pivotant sur un arbre transversal porté par le chassis du dispositif lequel repose sur l'ossature du véhicule, et au moins un vérin articulé entre le chassis et cette potence pour déplacer cette dernière en rotation dans un plan sensiblement vertical, caractérisé en ce que le bras inférieur de la potence est constitué de deux membrures s'articulant l'une à l'autre dans un plan sensiblement vertical, la membrure inférieure étant elle-même articulée par son extrémité opposée à celle portant l'articulation à la membrure supérieure, au chassis,en un point voisin de l'aplomb du centre de gravité de la benne, une fois cette dernière mise en place définitivement sur le véhicule, la membrure supérieure étant articulée à l'extrémité arrière du vérin et en ce que cette même membrure comporte à son extrémité basse, au delà de son articulation à la membrure inférieure,des moyens pour lui permettre de s'appuyer, en se déplaçant, sur une surface normalement horizontale, portée par le chassis, et en ce que la membrure inférieure comprend au moins une butée placée à l'arrière et au voisinage de l'articulation reliant cette même membrure inférieure à la membrure supérieure. 2. Dispositif conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens pour permettre à la membrure supérieure de s'appuyer, en se déplaçant, sur une surface portée par le chassis, comprennent au moins un galet tournant dans un plan vertical sur un axe fixé à l'extrémité basse de la membrure supérieure, au delà de son articulation à la membrure inférieure. 3. Dispositif conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens pour permettre à la membrure supérieure de s'appuyer, en se déplaçant, sur une surface portée par le chassis, comprennent au moins un patin tournant dans un plan vertical sur un axe fixé à l'extrémité basse de la membrure supérieure, au delà de son articulation à la membrure inférieure. 4. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les membrures inférieures et supérieures du bras inférieur de la potence sont constituées chacune de deux longerons côte à côte, et en ce que chacun des longerons de la membrure supérieure est relié au longeron correspondant de la membrure inférieure par une articulation, et en ce que les deux articulations ainsi formées sont sans contact l'uné avec l'autre. 5. Dispositif conforme à l'une des revendications 1, 2 et 4 caractérisé en ce que chaque longeron de la membrure supérieure du bras inférieur de la potence possède, à sa partie inférieure, au delà de l'articulation au longeron correspondant, au soins un galet tournant dans un plan vertical et pouvant coopérer avec une surface normalement horizontale et solidaire du chassis. 6. Dispositif conforme à l'une des revendications 1, 3 et 4 caractérise en ce que chaque longeron de la membrure supérieure du bras inférieur de la potence possède, à sa partie inférieure, au delà de l'articulation au longeron correspondant, au moins un patin de glissement tournant dans un plan vertical et pouvant cooperer avec une surface normalement horizontale et solidaire du chassis. 7. Dispositif conforme à l'une des revendications I à 6 caractérisé en ce que le vérin de manoeuvre est waté entre les longerons de la membrure inférieure et supérieure du bras inférieur de la potence et est articulé par son extrémité arrière autour d'un axe transversal réunissant les longerons de la membrure supérieure du bras inférieur de la potence. 8. Dispositif conforme à l'une des r vendications I à 7 caractérisé en ce que chaque longeron de la meiizurenférieure du bras inférieur de la potence colporte une butée placée i l'arrière et au voisinage de l'articulation de chacun de ces longerons au longeron correspondant de la membrure supérieure. 9. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que le bras supérieur de la potence est constitué de deux longerons se rejoignant en un longeron unique terminé par un crochet de préhension