Brevet FR2388753A1 — publié le 19781124

La présente invention concerne les appareils de manutention pour le levage de charges importantes ou encombrantes et le déplacement de celles-ci même dans des zones difficilement accessibles. Dans les dispositifs connus de ce genre, qui sont: - Soit des portiques à 4 pieds où les roues directrices tournent d'un même angle (certains tournent par rapport à 2 centres de rotation, ce qui entraine un glissement des pneus sur le sol, d'autres ont les roues directrices montées sur une palée orientable, mais dans tous les cas, ces dispositifs limitent considérablement les possibilités de braquage); - Soit des chariots à fourches ou a crochet de levage à 3 roues, (la conception de ces appareils ne leur permet pas de passer audessus d'une rangée de pièces stockées et leur rayon de braquage est souvent limité techniquement). I1 n'existe pas d'appareil, portique ou chariot, qui permette de tourner autour d'une roue, ou de tourner sur place. Les dispositifs suivant l'invention permettent d'augmenter les possibilités d'utilisation de ces portiques ou chariots de manutention. En effet, dans les solutions proposées, les roues n'admettent qu'un seul centre de rotation quel que soit le rayon de braquage, ce qui permet de faire tourner le portique autour d'une roue, ou sur lui-même sans risque de glissement des pneus. Le dispositif, objet de l'invention, comporte une ossature qui repose sur 3 pieds ou 4 pieds suivant les utilisations. Chaque pied repose sur une ou plusieurs roues suivant les charges et pouvant même être de diamètres différents d'un pied à l'autre. La forme de l'ossature varie également suivant les utilisations. Si le portique repose sur 3 pieds et qu'il a été conçu symétriquement (d = etvoir figure 1), la trajectoire des roues A et B est la même. Les roues A et B sont motrices et directrices, la roue C est fixe en direction et folle en rotation. - En marche normale, la trajectoire de A,B et la trajectoire de C sont des droites parallèles. Pour un braquage quelconque du portique à droite1 on oriente la roue A vers la droite et symétriquement d'un même angleeila roue B vers la gauche. L'intersection O des axes des roues A et B se trouver sur l'axe de la roue C. Plus on oriente les roues d'un angle important, plus le point 0, centre de rotation se rapproche de C. - Lorsque le point 0 se trouve en C, le portique tourne autour de C. Si le portique n'a qu'une seule roue en C, celle-ci ne tourne pas mais pivote autour de son point de contact sur le sol. Si le portique a 2 roues de part et d'autre de C, celles-ci tournent autour de C et sont en rotation en sens contraire l'une par rapport à l'autre. - Si l'anglet augmente encore, le point 0 vient à gauche de C, et le portique est en rotation exentrée sur lui-même. - Lorsque Oc = Arc cos le point 0 est le centre de la trajectoire circulaire passant par A,B,C, le portique tourne donc sur lui-même. Si l'axe de la charge passe également par ce point O, la charge tourne aussi sur elle-même. - On peut donc amener progressivement le portique à tourner sur lui-même sans être obligé d'arrêter la translation du portique. Pour un braquage quelconque du portique à gauche, on oriente réciproquement la roue A vers la gauche et symétriquement d'un même anglet la roue B vers la droite. Mais on peut également arrêter la translation du portique, orienter les roues A et B sur place et repartir dans une direction quelconque après avoir pivoté autour de C ou sur place. L'orientation des roues peut se faire par exemple par un volant dont le déplacement serait proportionnel à ceux des vérins de direction, ceci par l'intermédiaire d'un asservissement hydraulique. La commande d'orientation des roues peut encore se faire par un distributeur à levier laissant passer l'huile par impulsion ou par tout autre système connu permettant une liaison entre un organe de commande et l'organe d'orientation. Dans le cas d'orientation des roues par vérins hydrauliques, ceux-ci peuvent être reliés hydrauliquement d'un pied à l'autre et mécaniquement sur un même pied (fig.3). Pour un braquage à droite ou à gauche du portique, une quantité d'huile déterminée en fonction du rayon de braquage est introduite dans un sens ou dans l'autre sur les vérins. Lorsque l'alimentation se fait sur les vérins i et 3, l'échappement du vérin 1 alimente le vérin 4 et l'échappement du vérin 3 alimente le vérin 2. Les liaisons mécaniques des vérins i - 2 et 3-4 éliminent tout risque de décalage angulaire d'une roue par rapport à l'autre. L'orientation des roues peut également se faire par un seul vérin agissant sur une roue, l'autre étant reliée par une bielle de liaison en XY, ou simplement par un vérin à double tige reliant XY, ou par tout autre système connu permettant d'orienter symétriquement les roues A et B d'un même angle. Si, pour des raisons d'utilisation particulière, le portique ne pouvait pas être réalisé symétriquement (d ss c, voir figure i), les roues A et B doivent être orientées de manière à vérifier la relation t =d - d Ceci peut être réalisé par un bras de liaison des tiges de $$fins, plus important sur l'un des pieds, ou par tout autre système connu permettant la multiplication d'un angle par une constante. Dans le cas particulier où d = o, l'axe de la roue A passe par la roue C, seule la roue B doit donc être directrice et motrice. Les roues A et C étant fixes en direction, et de préférence folles en rotation.Dans ce cas, la rotation sur place se fait par rapport à un point 0 milieu de AC. Si le portique repose sur 4 pieds (figure2); les roues C et D sont motrices et directrices, les roues A et B sont fixes en direction et folles en rotation. L'orientation de la roue C est différente de l'orientation de la roue D. Pour que le portique n'admette qu'un seul centre de rotation, il faut que la relation: cotg d - cotit3 = a/b soit vérifiée quel que soit le rayon de braquage.Cette relation peut être réalisée, soit mécaniquement par l'adjonction de cames faisant la liaison entre l'axe de rotation d'un pied et la tige de vérin d'orientation (fig.4), soit électroniquement par l'adjonction d'un coffret de régulation asservissant l'angle de rotation d'un pied par rapport à la mesure de l'angle de rotation de l'autre pied, ou par tout autre dispositif connu permettant d'amplifier une rotation ou une translation par rapport à une autre suivant une relation déterminée. L'intersection 0 des axes des roues C et D se trouve sur l'axe A-B. Pour un braquage à droite1 le point 0 se trouve à droite de B. Plus on oriente les roues avec des angles etp importants, plus le point 0 se rapproche de B. Lorsque le point 0 se trouve en B, le portique tourne autour de la roue Bt la roue D est alors perpendiculaire aux roues A et B. Si les angles etaaugmentent encore, le point 0 vient à gauche de B et le portique est en rotation exentrée sur lui-même Lorsqueocetsont supplémentaires, le portique est en rotation sur lui-même, centré en 0 milieu de AB. On peut donc amener progressivement le portique à tourner sur lui-même sans être obligé d'arrêter la translation. Nais on peut également arrêter la translation et orienter les roues C et D sur place. Pour un braquage à gauche, la technique est similaire. Pour pou voir amener progressivement le portique à tourner sur lui-même, a partir d'un braquage à droite ou a gauche, chacune des roues C et D doit pouvoir pivoter de 1800, ce qui peut être réalisé par l'intermédiaire de pignon et came dentée (fig.4) ou par tout autre système connu permettant la rotation complète des roues. Afin d'éviter la rotation de 180 des roues C et D, on peut réaliser un portique dont les roues C et D sont directrices pour les braquages à droite et les roues A et B sont directrices pour les braquages à gauche. Les roues A et D sont motrices. - L'orientation des roues est différente et vérifie la même relation que précédemment et peut être réalisée techniquement de la même façon. - Lorsque le portique tourne à droite, le point 0, centre de rota tion se trouve sur l'axe AB et lorsque le portique tourne à gauche, le point 0 se trouve sur l'axe CD. - La rotation sur place se fait soit par rapport au milieu de AB si on oriente les roues C et D, soit par rapport au milieu de CD si on oriente les roues A et B. - chacune des roues A ou D doit pouvoir pivoter d'un angle e Arc tg (~ 2a), ce qui peut être réalisé comme précédemment ou par un b système de bielles faisant la liaison entre la tige de vérin et la roue à orienter. Les dispositifs objet de l'invention peuvent être utilisés dans tous les cas où il faut lever des charges importantes ou encombrantes et les déplacer même dans des zones difficilement accessibles, ou les positionner d'une manière précise et tout particulièrement lorsque tous ceC+/adoivent être -réunis simultanément. Des applications particulièrement intéressantes peuvent être le déchargement de containers sur camion, le stockage et le gerbage de ces containers sur parc, le transport d'éléments préfabriqués en béton pour la construction de ponts ou ouvrages d'art, les véhicules automobiles et les engins mobiles de chantier. REVENDICATIONS i) Dispositifs permettant la manutention de charges importantes ou encombrantes, même dans des zones d'accès difficiles, au moyen d'un portique sur pneus caractérisé par le fait que quel quqsoit le rayon de braquage, le portique tourne toujours autour d'un seul centre de rotation, ce qui lui permet si nécessaire de tourner autour d'une roue ou sur lui-même. 2) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que le portique comporte 3 pieds, dont 2 sont munis de roues motrices et directrices, la troisième roue, fixe en direction, ayant son axe orthogonal à la ligne reliant les 2 autres roues. 3) Dispositif suivant la revendication 2 caractérisé par le fait que les roues directrices sont orientables simultanément en sens inverse et chacune d'un angle tel que les 2 plans verticaux contenant leurs axes se coupent suivant une droite verticale située obligatoirement dans le plan vertical contenant l'axe de la troisième roue. Cette droite constitue l'axe de rotation de l'appareil. Cette disposition définit une relation entre les an gles d'orientation des rouesocet B du type tgoc/tg = constante. I1 y a lieu de signaler le cas particulier où le plan vertical contenant l'axe de la troisième roue est médiateur du segment reliant les 2 roues directrices. La relation devient tg = - tgp et donc o(= 4) Dispositif suivant la revendication 3 caractérisé par le fait que le moyen d'orienter les roues directrices des angles voulus respectant la relation tgoe/tg = constante, peut être obtenu par des dispositifs connus tels que: - système de vérins actionnant des biellettes de longueur appro priée fixées sur chaque étrier de roue. - système pignon-crémaillère avec des diamètres de pignons appro priés - système de rotation des roues commandé par vis sans fin. I1 y a lieu de signaler que lorsque 0 -! , l'orientation des roues est simplement symétrique et peut être réalisée par des organes symétriques sur chaque roue. 5) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que le portique comporte 4 pieds dont 2 pieds consécutifs sont munis de roue motrices et directrices, les 2 autres pieds étant munis de roues fixes en direction et ayant même axe de rotation. 6) Dispositif suivant la revendication 5 caractérisé par le fait que les roues directrices sont orientables simultanément dans le même sens et chacune d'un angle tel que les 2 plans verticaux contenant leurs axes se coupent suivant une droite verticale située obligatoirement dans le plan vertical contenant l'axe des 2 autres roues. Cette droite constitue l'axe de rotation de l'appareil. Cette disposition définit une relation entre les angles d'orientation des roues etg du type cotis - cotgS = constante. 7) Dispositif suivant la revendication 6 caractérisé par le fait que le moyen d'orienter les roues directrices des angles voulus, respectant la relation cotgcc - cotis = constante, peut être obtenu par des dispositifs connus tels que: - système de vérins actionnant des cames de profils déterminés fixées sur chaque étrier de roue - système de cames dentées actionnées par une transmission à chai ne fixée sur un vérin à double tige - système d'asservissement par coffret électronique des courses de vérins de direction l'un par rapport à l'autre. 8) Dispositif suivant la revendication 7 caractérisé par le fait que le moyen d'orienter les roues directrices, dans le cas où leur débattement est limité, peut être appliqué aux 4 roues, 2 roues d'un même côté servant à tourner dans un sens et les 2 autres dans l'autre sens. Dans ce cas, toutes les roues étant directrices, seules 2 d'entre elles peuvent être motrices et sont disposées en diagonale.