Brevet FR2329577A1 — publié le 19770527

La présente invention est relative à un dispositif hydrau lique de préhension et de manutention destiné notamment à per mettre, en tous terrains le remplacement des roues ou des pneus crevés de gros engins dont les roues peuvent atteindre deux tonnes. Les dispositifs actuellement utilisés sont constitués : - soit par des chariots à fourches d'un type spécial ( cha- riots tous terrains) t - soit par des fourches montées en bout de flèche sur la grue auxiliaire d'un camion. On connut une pince hydraulique à trois branches, adaptable à l'extrémité de la flèche d'une grue auxiliaire de camion. Ce dispositif de préhension exige quatre fonctions hydrauliquess à savoir : - inclinaison verticale de ltensemble 3 - orientation latérale ; - fermeture de chacune des trois branches sur le contour du .pnen - rotation de l'ensemble des trois branches pour la mise en place correcte du pneu sur la jante. On obtient ainsi un résultat correct mais qui demande la mise en oeuvre d'non dispositif excessivement lourd et onéreux. De plus, la commande des fonctions hydrauliques est extrêmement complexe et délicate. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif allégé et simplifié pour manutentionner les roues équipant de gros engins, ce dispositif maniable et économique facilitant la mise en place, le montage et le remplacement des roues et des pneus. Un dispositif selon l'intention; destiné notamment & la manutention en tous terrains des roues de gros engins de chantier comprend une pince à trois bras, montée sur la flèche d'une grue auxiliaire de camion et il est caractérisé en ce que les deruc bras inférieurs en Vé sont formés de deux éléments télescopiques, coulissant manuellement et verrouillables l'un sur l'autre, alors que le bras vertical supérieur est actionné par un vérin hydraulique à double effet, les trois bras de la pince étant montés sur un élément central capable d'osciller librement autour d'un arbre fou porté par un support articulé sur la flèche de grue, l'inclinaison dudit support sur la verticale étant commandée par un vérin hydraulique dont l'autre ostrémité est fixée à la grue, si bien que les circuits hydrauliques définissent d'une part l'inclinaison de la pince et d'autre part la préhension d'une roue par serrage du seul bras supérieur. Suivant une autre caractéristique, les trois bras de la pince sont montés en étoile à partir de l'élément central et ils sont munis, à leur extrémité libre, de moyens d'accrochage et de serrage sur le pneu de la roue. Suivant une autre caractéristique, les éléments télescopiques des bras inférieurs montés en Vé sont verrouille ltun sur autre à l'aide de broches amovibles, alors que la longueur du bras supérieur hydraulique est définie par le télescopage du vérin de commande à double effet et assure le serrage sur le pneu après positionnement de la pince. Suivant une autre caractéristique, l'arbre monté fou sur le support permet l'orientation latérale manuelle de l'élément central, ce qui facilite le positionnement de la pince et son centrage en regard de la roue, tandis qu'on peut prévoir un dispositif de verrouillage manuel entre 1'élément central et le support. Suivant une autre caractéristique, un axe d'articulation relie le support à ltextrémit de la flèche de grue, alors que les extrémités d'un vérin hydraulique d'inclinaison sont articulées d'une part autour d'un axe porté par un organe fixé sur la flèche et d'autre part en un peint situé sur le support. Le télescopage de ce vérin provoque le basculement du suppert autour de son axe horizontal d'articulation sur la flèche et définit l'inclinaison du support et celle de la pince sur l e plan vertical0 Suivant une autre caractéristique, le vérin d'inclinaison du support est alimenté par le circuit hydraulique d'un vérin dtes- tension du second bras de la flèche, ledit vérin d'extension étant court-circuité, ce qui évite les risques d'erreur de com- mande. Suivant une autre caractéristique, l'ensemble hydraulique de la grue auxiliaire de camion est complété par un distributeur et une double canalisation pour la commande du vérin à double effet monté dans le bras de serrage. Ce distributeur est connu et simple. Il comporte par exemple trois positions : avant, arrière, et arrêt. Suivant une autre caractéristique, les moyens d'accrochage disposés à l'extrémité des bras de la pince sont équipés chacun à leur extrémité d'une première butée qui présente une face plane parallèle aux bras, cette face venant en appui contre les reliefs du pneu pour le pousser contre ltépaulement de la jante de roue. Une seconde butée peut être fixée à une position réglable entre le bras et la première butée pour venir en appui contre la joue extérieure du pneu et degager un espace permettant dtin- troduire (ou de démonter) les cercles qui immobilisent le pneu sur la jante. Un tel dispositif constitue un système de préhension et de manutention ibgert économique (on n'ajoute qu'un seul distributeur simple au groupe hydraulique de la grue) et présentant une grande souplesse d'utilisation (maniabilité, fonctionnement simplifié...). Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Figure 1 est une vue en perspective du dispositif selon l'in- mention serré sur le pneu d'une roue. Figures 2 et 3 montrent le centrage du dispositif sur la roue par orientation latérale autour d'un arbre sensiblement vertical. Figure 4 est une coupe partielle suivant les flèches IV-IV (figure 1)des bras de la pince. Figure 5 est une coupe médiane détaillée d'un mode de construction du bras hydraulique. Figure 6 est une vue schématique des pièces et des circuits de commande du dispositif. Figure 7 est une vue agrandie du support de la pince. Figures 8 et 9 sont des vues d'ensemble illustrant respéctivement en position horizontale et en position verticale le dispositif de dépose d'une roue ou de remplacement d'un pneu. Figure 10 est une vue agrandie de ltextrémité coulissante d'un bras de la pince. Elle illustre la montage des cercles de jante gracie à l'action des butées sur la joue extérieure du pneu. Figures 11 et 12 montrent deux variantes de cercles de Jante pour 1'immobilisation latérale du pneu neuf 42 monté sur la roue. Figure 13 est une coupe radiale d'un pneu tubeless. On a représenté sur les dessins un engin 1 muni de roues 2, lesquelles sont équipées par exemple de pneumatiques du type tubeless", c'est-à-dire sans chambre. Le pneu est porté par des épaulements usinés 8 de la jante 4 de roue. Il est iumobi- lisé axialement par des cercles 9 qui viennent en appui sur la joue extérieure 10 du pneumatique 3 (figures 1 et 10). L'engin 1 est généralement utilisé sur des chantiers, dont le sol est très inégal. Le pneu 3 peut être percé. Etant données ses dimensions, il est nécessaire d'utiliser un dispositif mécanique spécial pour déposer et remplacer la roue. Les systèmes à fourches, connus à ce jour, sont d'un emploi peu pratique la pince hydraulique connue est excessivement onéreuse.Le dispositif de l'invention comprend essentiellement - une grue auxiliaire 5 dont la flèche 6 est à deux bras 11 et 12 et est montée sur un camion 7 - une pièce de fixation 13 . calée sur la flèche 6 et portant un axe d'articulation 14 - un vérin hydraulique 15 articulé entre la pièce 13 et un axe 16 porté par une chape taillée dans un support 17 - le support 17 articulé en bout de flèche autour d'un axe horizontal 18 - un élément central 19 relié au support 17 par un arbre 20 monté fou pour permettre l'orientation latérale de l'élément central et des bras de serrage portés par cet élément - une pince proprement dite comportant trois bras composés d'éléments télescopiques - des circuits hydrauliques et des liaisons mécaniques permettant la dépose d'une roue crevée et son remplacement par une roue neuve (ces organes de fonctionnement seront décrits plus loin en détail) - des moyens coulissants 22 montés à l'extrémité des bras de la pince pour accrocher et serrer le pneu sur sa paroi extérieure (figures 1 à 7). L'élément central 19 porte deux bras inférieurs 23 et 24 disposés en Vé0 Chaque bras est constitué par exemple par un tube 25 à section transversale carrée. Sur ce tube 25 est monté un second tube 26 de section droite inférieure à celle du tube 25 à l'intérieur duquel il peut coulisser ou castre verrouillé par la mise en place de broches amovibles 27 (figure 43. Le bras hydraulique supérieur 28 comporte un premier tube fixé sur l'- élément central 19. Â l'intérieur du tube 19 est logé un vérin hydraulique 30 à double effet relié d'une part au tube 29 et d'antre part å un tube coulissant 31 sur lequel est broché un mors de serrage réglable 21 (figures i et 5). On a représenté sur la figure 6 une vue générale du dis positif de manutention et de dépose d'une roue. On alimente le vérin d'inclinaison 15 à l'aide du circuit hydraulique 32 prévu initialement peur commander le vérin d'extension 33 de la flè che. Les deux bras de la flèche sont ainsi verrouillés.l'un par rapport à l'autre et ce montage évite de prévoir un circuit hydraulique supplémentaire pour la commande hydraulique consis tant à faire passer la pince de la position verticale à la po sition horizontale ou inversement. En revanche, l'alimentation du vérin 30 commandant la lon gueur du bras supérieur de serrage 28 est assurée par une double canalisation hydraulique 34 commandée à partir d'un dis tributeur 35 monté sur le -camion. Le support 17 est relié, à sa partie arrière, à la tige télescopique du vérin hydraulique 15 et, il bascule dans un plan vertical autour de son axe d'articulation 18 monté à l'extré- mité du bras 12 de la flèche de grue. L'orientation latérale de l1élément 19 autour de l'arbre 20 est permise par l'intervalle séparant la face avant du support et la face arrière de ltélément central (figure 7). Lorsque 11 orientation correcte est obtenue, on peut verrouiller l'élément central sur le support a l'aide d'un dispositif 36 (figure 1). La dépose et le remplacement d'une roue crevée ne demandent que des opérations simples, rapides, et particulièrement adap tées aux pneumatiques de type tubeless qui doivent être; montés de façon étanche sur leur jante. Les principales phases de 1'opération sont les suivantes : a) On règle manuellement la longueur des deux bras infé rieurs 23 et 24 à 11 aide des broches amovibles de verrouillage 27. L'ensemble 19, 23, 24 et 28 est amené en position sensi blement verticale en face de la roue 2 à démonter. Pour cela, on actionne le vérin 15 d'inclinaison verticale. L'axe fou 20 est alors sensiblement vertical et on oriente latéralement la pince en la faisant pivoter manuellement autour de cet axe libre 20. b) On plaque les pinces 22 équipant les extrémités des bras inférieurs en Vé sous le pneu à démonter. On agit sur le distributeur 35 pour réduire la longueur du bras supérieur 28 et serrer sur le pneu la seule pince hydraulique. Des butées 37 et 38 équipent les pinces 22. La butée d'extrémité 37 (ou tout autre système analogue) constitue le moyen d'accrochage du pneu 3. La butée 38 intermédiaire entre le bras et la butée d'extrémité comprend une face plane qui vient en appui sur la joue extérieure du pneu pour dégager un espace permettant éventuellement de démonter les cercles immobilisant le pneu sur la jante de roue (figures 8 et 10). c) Le distributeur 35 est alors mis sur la position garrot. Le pneu est accroché aux trois branches de la pince. On recule la grue puis on rentre la tige du vérin hydraulique 15. Le support bascule autour de son axe 18. La roue 2 passe, avec la pince, de la position verticale à une position sensiblement horizontale qui permet de la déposer sur le sol ou sur la plateforme du camion 7 (figure 9). d) On inverse I'alimentation dans le a8rin à double effet 30 du bras hydraulique 28 ; le mors de serrage 21 s'écarte et le dispositif de manutention est désolidarisé de la roue. On comprend que, de la meme façon, le dispositif peut permettre de prendre un pneu neuf et de l'amener en regard de la jante de la roue. Les butées 37 et 38 permettent de dégager, sur l'extérieur de la roue, un espace suffisant pour mettre en place les cercles 39 et 40 (figure 11) ou pour fixer par boulonnage le cercle 41 (figures 12 et 13). Les butées 37 et 38 constituent également le moyen permettant de pousser le pneu neuf 42 sur les épaulements usinés 8 de la jante 4 de roue. Ceci est particulièrement intéressant lorsqu'on utilise des pneus de type dit tubeless qui doivent présenter une étanchei- té parfaite entre la jante et la surface extérieure de caout- chou. Bien entendu, on nesaSpassdX cadre de l'invention en modifiant les modes d'exécution du dispositif. En particulier, sa fixation à la flèche de la grue auxiliaire peut varier.avec le type de grue. De même, les moyens de verrouillage manuels des bras inférieurs, la section des éléments télescopiques et les autres détails d'exécution peuvent Etre d'un type quelconque connu. Les principaux avantages de l'invention sont les suivants - un seul circuit hydraulique, commandé à partir d'un distributeur simple, est à ajouter à la grue auxiliaire de manutention ; - la maniabilité de la pince est augmentée par le fait qu'un seul bras est serré hydrauliquement - le nombre réduit de fonctions hydrauliques évite la multiplication des risques d'erreur et de connande - on obtient un dispositif simple, peu onéreux, et muni de moyens permettant la pose ou la dépose des cercles de jante. De toute façon, le dispositif selon l'invention permet de manipuler : - soit un pneu seul, - soit l'ensemble d'une roue, comprenant le pneu et la jante. RSE IWATIONS 1- Dispositif hydraulique de préhension, destiné notamment à la manutention en tous terrains des roues de gros engins de chantier, comprenant une pince à trois bras fixée sur la flè- che d'une grue auxiliaire de camion, caractérisé en ce que les bras inférieurs sont écartés en Vé, alors que le bras vertical supérieur est actionné par un vérin hydraulique à double effet, les trois bras de la pince étant fixés sur un élément central capable d'osciller librement autour d'une premier axe fou porté par un support articulé sur la flèche de grue, autour d'un second axe orthogonal au premier, l'inclinaison dudit support sur le second axe étant commandée par un vérin hydraulique dont l'au- tre extrémité est articulée sur une pièce de fixation fixée sur un bras de la flèche de grue, si bien quel les circuits hydrauliques définissent d'une part l'inclinaison de la pince et dtautre part la préhension d'une roue par serrage du seul bras supérieur. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les trois bras de la pince de préhension sont montés en étoile, solidaires de l'élément central et munis chacun à leur extrémité libre de moyens d'accrochage et de serrage sur le pneu de la roue. 3 - Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux bras inférieurs écartés en Vé sont constitués par au moins deux éléments télescopiques, coulissant l'un dans l'autre. 4 - Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments télescopiques des bras inférieurs coulisssent manuellement et sont verrouillés l'un sur l'autre à l'aide de broches amovibles, alors que la longueur du bras supérieur hydraulique est définie par le télescopage du vérin de commande à double effet et assure le serrage sur le pneu après positionnement de la pince. 5 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on revoit un intervalle entre la face avant du support et ltélément central de la pince, l'arbre de liaison, monté fou sur le support permettant l'orientation latérale manuelle de l'élément central, ce qui facilite le positionnement de la pince et son centrage en regard de la roue, tandis qu'on peut prévoir un dispositif de verrouillage manuel entre l'élément central et le support. 6 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce quttun axe horizontal dtar ticulation relie le support à l'extrémité de la flèche de grue, alors que les extrémités d'un vérin hydraulique d'inclinaison sont articulées d'une part autour d'un axe porté par un organe fixé sur la flèche et d'autre part en un point situé sur le support. 7 - Dispositif suivant les revendications 1 et 6, caraetérisé en ce que le télescopage du vérin hydraulique d'inclinaison provoque le basculement du support autour de son axe ho rizontal d'articnlation sur la flèche et modifie l'inclinaison du support et celle de la pince sur le plan vertical. 8 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vérin d'inclinaison du support est alimenté par le circuit hydraulique d'un vérin d'extension du second bras de la flèche, ledit vérin d'extension étant court-circuité, ce qui évite les risques d'erreur de commande. 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble hydraulique de la grue auxiliaire de camion est complété par un distributeur et une double canalisation pour la commande du vérin à double effet monté dans le bras de serrage, ce distributeur étant d'un type quelconque connu, simple et comportant par exemple trois positions : avant, arrière et arrêt. 10 - Dispositif suivant lrune quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les moyens d'accrochage dis posés & i 'extrémité des bras de la pince sont équipés chacun à leur extrémité d'une première butée qui présente une face plane parallèle aux bras, cette face venant eir"appui contre les relus du pneu pour le pousser contre l'épaulement de la jante de roue. 11 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une seconde butée est positionnée de fanon réglable sur les organes de pinçage des bras du dispositif, pour venir en appui contre la joue extérieure du pneu et dégager un espace permettant d'introduire (ou de démonter) les cercles qui immbbilisent le pneu sur la jante. 12 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendica tions 1 à 4, caractérisé en ce que la pince de serrage du bras hydraulique est portée par un élément coulissant et brochable en plusieurs positions sur ltélément télescopable par le vérin hy- draulique, cette construction permettant d'augmenter la capacité de l'appareil.