Brevet FR2385557A1 — publié le 19781027

La présente invention- concerne un dispositif de manutention d'une benne sur véhicule pour décharger ou charger la benne sur le vé hui cule ou pour la faire basculer. Cette invention représente une sensible amélioration du dispositif suivant le brevet n0 7345675 et son certificat d'addition nO 7519135. Un dispositif, suivant la présente invention, permet de charger une benne placée en contrebas dans une fosse, avec des efforts dans l'ossature du dispositif qui sont inférieurs à ceux éxistant sur les systèmes connus. Il permet, en outre, le chargement habituel d'une benne avec une inclinaison qui est largement inférieure'à celle que lton observe sur tous les dispositifs connus. Les dispositifs de ce genre possèdent une potence capable de pivoter par commande hydraulique et dont l'extrémité libre staccro- che a l'avant de la benne. Ces dispositifs sont caractérisés en ce que la partie coudée a angle droit de la potence s'accrochant à la benne possède un prolongement extensible à un seul élément ou à plusieurs éléments télescopiques. De tels dispositifs sont lourds et motteux, car ces éléments extensibles faisant un angle important avec la verticale, lors du chargement de la benne à partir de la fosse, sont soumis à de gros efforts de flexion et, comme ils doivent être robustes, ils sont, par conséquent1 lourds. D'autre part, du fait de la sus-dite inclinaison des éléments extensibles, la benne, au moment d'être soulevée, se trouve loin à l'arrière du véhicule et on est obligé, pour éviter le basculement de ce dernier, de lui adjoindre un système stabilisateur. Le dispositif suivant l'invention permet d'éviter ces inconvénients. En effet, la flèche, dont l'extrémité libre s'accroche à la benne, ne subit pas d'efforts de flexion, car durant la manoeuvre, elle demeure automatiquement à la verticale. Par ailleurs, la benne se trouve en permanence proche de l'arrière du véhicule ; de ce fait, ce dernier ne peut basculer et il n'est pas nécessaire de prévoir un stabilisateur. De plus, avec ces mêmes dispositifs, lorsqu'il s'agit de charger une benne-dans des conditions normales, l'inclinaison est beaucoup plus élevée qu'avec le dispositif faisant objet de la présente invention. Le dispositif, objet de l'invention, comprend une flèche termine par un crochet de préhension. Cette flèche est montée à libre rotation à l'extrémité d'un bras ; à son tour, ce bras est monté rotativement, par son autre extrémité, sur un arbre transversal porté par un châssis ; ce châssis est monté à rotation, par son extrémité arrière, à l'extrémité arrière du dispositif sur un cadre solidaire du véhicule. Pour permettre l'appui de la flèche sur le bras, ce dernier comporte une butée à sa partie supérieure ; la flèche comprend à son extrémité opposée à celle portant le crochet de préhension et au-delà de l'articulation la reliant au bras, au moins un ergot pouvant coopérer avec au moins deux butées situées sur le cadre solidaire du véhicule. Le châssis comnorte des glissières permettant à l'axe transversal, sur lequel est monté le bras, de se déplacer longitudinalement, et des moyens pour immobiliser le bras par rapport au châssis. Le châssis comporte en outre des moyens permettant de solidariser en rotation le bras avec la châssis et des moyens solidaires du bras et de la flèche pour immobiliser en rotation cette dernière par rapport au bras dans une position identique à celle qu'elle occupe lorsque la benne est définitivement chargée sur le véhicule. Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que le bras est constitué de deux membrures, la membrure inférieure et la membrure supérieure articulées l'une à l'autre, en ce que cette articulation est sensiblement plus proche de l'articulation reliant la membrure inférieure au châssis que de l'articulation reliant le bras supérieur à la flèche ; le dispositif est de plus caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant l'appui de la membrure supérieure sur la membrure inférieure.Ces moyens pouvant être constitués soit, très simplement, par une butée située sur la membrure inférieure et pouvant recevoir en appui la membrure supérieure, soit par la mise en butée d'un piston venant prendre appui sur le fond d'un cylindre de vérin hydraulique, ou bien directement, ou bien par l'intermédiaire d'un certain volume d'huile emprisonné dans le cylindre ; le vérin hydraulique étant relié par une extrémité à la membrure supérieure et, par l'autre extrémité, X la membrure inférieure. Ce dispositif est de plus caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour déplacer en rotation la flèche par rapport à la membrure supérieure, pour déplacer en rotation la membrure supérieure par rapport à la membrure inférieure et pour déplacer en rotation la membrure inférieure par rapport au châssis. Selon une première réalisation, ces moyens sont constitués par au oins un vérin hydraulique à double effet articulé entre le cadre solidaire du véhicule et la membrure supérieure. Cette première réalisation est particulièrement intéressante du fait qu'un seul vérin est nécessaire au fonctionnement. Selon une deuxième réalisation, ces moyens sont constitués par au moins un vérin hydraulique a double effet articulé entre le cadre solidaire du véhicule et la membrure inférieure et par au moins un deuxième vérin hydraulique à double effet articulé entre la membrure inférieure et la membrure supérieure. Comme nous le verrons, il sera nécessaire, en fait, pour des raisons pratiques, d'utiliser trois vérins au lieu de deux ; aussi la première réalisation peut-elle être préférée, pour des raisons d'économies, à la deuxième, le prix de revient de cette dernière étant plus élevé du fait de son plus grand nombre de vérins. Selon ces deux réalisations, le dispositif peut charger des bennes sur le véhicule en leur donnant une inclinaison très faible. Suivant une autre particularité de l'invention, le dispositif est caractérisé en ce qu'il possède des moyens supplémentaires pour déplacer longitudinalement l'arbre transversal sur lequel est montée à rotation l'extrémité inférieure du bras. Ces moyens peuvent être, par exemple, un vérin hydraulique articulé par une de ses extrémités sur le châssis et, par son autre extrémité, autour de l'axe transversal sus-dit ; si l'on combine cette caractéristique avec chacune des deux réalisations mentionnées ci-dessus, on obtient deux nouvelles réalisations. Ces dernières réalisations permettent une manutention plus commode d'une benne placée en contrebas. Les figures 1, 2, 3 illustrent, à titre d'exemple, trois modes de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 4 montre un dispositif suivant l'invention, basculant la benne pour son vidage. Tel qu'il est représenté sur la figure 1, le dispositif comporte un châssis 81 installé sur un véhicule 1. Un faux châssis 10 est articulé sur l'arbre 80 placé à l'extrémité arrière du véhicule. Un arbre transversal 82 coulisse par l'intermédiaire des patins 39 dans des glissières 41. Un bras 5 est articulé sur l'arbre 82. Ce bras est constitué de deux membrures, la membrure inférieure 502 et la membrure supérieure 503 articulées l'une à l'autre par l'axe 71 ; la membrure inférieure comporte une butée 16 sur laquelle repose la membrure supérieure ; la flèche 3 terminée par le crochet de préhension 4 est articulée à l'extrémité du bras par l'intermédiaire de l'axe 7. La flèche porte l'ergot 91 pouvant coopérer avec les butées 96 et 99 . Un vérin 9 est articulé en 56 sur le châssis 81 et en 18 sur la membrure supérieure 503 ; un deuxième vérin 102 est articulé en 101 sur le châssis 10 et tourillonne par son autre extrémité sur l'arbre 82.Des tenons 23 placés sur la membrure supérieure 503 peuvent coulisser dans des rainures 31 aménagées dans le châssis 10 ; les extrémités de l'arbre 82 peuvent glisser sur le bord inférieur 312 de la rainure. La benne 60 en contrebas porte un anneau 48. Au bord de la fosse se trouvent des galets 200 sur lesquels peuvent rouler les longerons de la benne. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : la benne étant supposée dans la fosse, le crochet 4 est fixé à l'anneau 48 de la benne 60, les vérins 9 et 102 sont en extension complète, la membrure supérieure 503 repose sur la membrure inférieure 502 par l'intermédiaire de la butée 16, et la flèche 3, librement articulée en 7, occupe une position naturellement verticale. On agit sur le vérin 102 de façon à le rétracter. Ce vérin entrasse vers l'arrière, de la position 01 à la position 02, l'arbre 82 sur lequel est articulée la membrure inférieure 502. Ce déplacement a pour effet de faire monter le crochet 4 de la position A à la position B en suivant une trajectoire sensiblement verticale. L'ensemble de la flèche et du bras occupe alors la position indiquée en traits mixtes. A ce moment, on actionne en rétraction le vérin 9 lequel jusqu'à présent était resté en extension. L'extrémité du crochet qui était alors en B décrit un arc de cercle de centre 02 et arrive au point C. En continuant de rétracter le vérin 9, on fait décrire au crochet 4 l'arc de cercle de centre 03 pour arriver en D et, simultanément l'ergot de la flèche se trouve engagé entre les butées 96 et 99. Dès lors, il suffit d'agir sur le vérin 102, de façon à le mettre en extension pour que le déplacement longitudinal du bras entraîne, par l'intermédiaire de l'ergot restant engagé entre les butées, la rotation du crochet de la position D à la position finale E. Pour éviter une inclinaison trop forte à la benne,l'opé- ration peut être conduite en deux temps. Dans un premier temps, simultanément au déplacement du crochet de A en B, on avance le véhicule, ce qui a pour effet d'amener la benne à un niveau normal, les galets 200 placés au bord de la fosse aidant à cette manoeuvre ; puis, dans un deuxième temps, la benne est chargée en faisant décrire au crochet les arcs de cercles BC, CD et DE. La manoeuvre de déchargement s'effectue en accomplissant les manoeuvres inverses. On notera que durant le début de la phase de chargement, la flèche, grâce au fait qu'elle est librement articulée au bras, s'aligne automatiquement suivant la ligne de force et ne subit, par conséquent, pas de flexion. De plus, on peut constater que, grâce à l'articulation de la flèche sur un bras lui-même articulé en deux membrures, la hauteur maximum atteinte par le crochet est nettement inférieure à celle des dispositifs connus, de sorte que l'inclinaison de la benne pendant son chargement est, elle aussi, beaucoup plus faible. On remarquera aussi que, sans la présence du vérin 102, le vérin 9 pourrait effectuer toutes ces manoeuvres mais cependant, la présence de ce vérin supplémentaire rend les manoeuvres plus faciles et les performances plus élevées. Il sera ensuite décrit une variante de cette réalisation, dans laquelle les moyens permettant l'appui de la membrure supérieure du bras sur la membrure inférieure se font d'une autre manière. Tel qu'il est représenté sur la figure 2, l'appui de la membrure supérieure sur la membrure inférieure est réalisé par un vérin hydraulique 504, comme d'ailleurs cela sera le cas aussi pour le dispositif, selon la deuxième réalisation, représenté par la figure 3. Ce vérin 504 non moteur, est alimenté en huile sous faible pression ; un clapet de non retour d'huile au réservoir est installé entre le vérin coté grande section et le réservoir, de sorte que, quand on le désire, l'huile ne pouvant plus s'échapper du vérin, ce dernier, malgré les efforts de compression qu'il reçoit, reste bloqué en position. Ainsi, la membrure supérieure 503 du bras peut-elle prendre appui sur la membrure- inférieure > 02 par l'intermédiaire du piston d'un vérin hydraulique 504 comprimant un volume d'huile contenu dans une chambre fermée. Et l'on conçoit aisément qu'en laissant échapper un certain volume huile de cette chambre, cela a pour effet de diminuer l'ouverture de la potence articulée. Et si, après avoir fermé le clapet, lorsque le crochet était en P venant de la position E, on continue d'agir sur le vérin 9 de manière à le mettre en extension, le crochet décrit une trajectoire PQ différente et plus élevée qu'auparavant, comme on peut le voir Pour la figure 2. Lorsque le vérin 504 est moteur dans les deux sens, c'està-dire à double effet, on obtient une surabondance de moyens pour animer la structure du dispositif ; aussi, pour éviter cela, il suffit d'articller le vérin 9 non pas à la membrure supérieure, mais à la memorure inférieure.Mais imédiatetzert, on voit que > contrairement au cas précéder t, les deux vérins, lorsque la potence est repliée en position de repos sous la benne, ne peuvent se trouver dans le prolongement l'un de l'autre : et comme, de plus, il est impératif d'équilibrer les forces agissant sur la structure de la potence, ces deux vérins doivent travailler chacun suivant un axe longitudinal situé dans le plan vertical longitudinal de symétrie du dispositif ; c'est dire que pour éviter l'interférence dans l'espace de ces deux vérins, on est contraint de les superposer; or, cette superposition conduit nécessai remuent à surélever d'une manière importante le centre de gravité de la charge, ce qui est inacceptable. Aussi, pour éviter cela, il est indispensable de remplacer l'un ou l'autre de ces deux vérins par un ensemble de deux vérins identiques latéraux, afin que tous les vérins se trouvent situés sensiblement dans un meme plan horizontal. Et l'on constate alors que cette variante nécessite trois vérins au lieu de deux vérins pour la première variante.Cette variante fait l'objet de la figure 3. En conclusion, en plus du vérin central 102, nous avons le choix entre les deux possibilités ou bien 10/ le dispositif comprend, d'une part, deux vérins à double effet 9 disposes de part et d'autre du bras et reliant le cadre 81 à la membrure inférieure 502 et, d'autre part, un vérin 504 à double effet disposé suivant l'axe longitudinal du dispositif et reliant la membrure inférieure 502 à la membrure supérieure 503 ou bien 20/ le dispositif comprend, d'une part, un vérin 9 à double effet disposé suivant l'axe longitudinal du dispositif reliant le cadre 81 à la membrure inférieure 502 et, d'autre part deux vérins 504 à double effet disposé de part et d'autre du bras et reliant la membrure inférieure 502 i la membrure supérieure 503. Quant au fonctionnement, il peut se déduire facilement des explications précédentes. Nous décrirons maintenant le fonctionnement du dispositif en benne basculante en nous reportant à la figure 4. Lorsque la benne 60 est en place définitivement sur le véhicule, il suffit, conformément au certificat d'addition nO 7519135, - d'introduire une cale 107 entre la flèche 3 et la butée 17 du bras pour limiter la rotation de la flèche vers l'arrière, de sorte que cette dernière conserve, par rapport au brase la position qu'elle occupe lorsque la benne est définitivement chargée sur le véhicule, - et de bloquer hydrauliquement le vérin 102 pour que le châssis 10 se lève entrainant tout l'ensemble dans une rotation autour de l'axe 80, lorsque l'on agit sur le vérin 9 pour le mettre en extension. Cet entraînement en rotation se fait grâce au verrouillage sur le châssis 10 de l'ensemble flèche et bras.Ce verrouillage est assuré par l'engagement des tenons 23 placés sur la membrure supérieure dans les rainures 3t aménagées dans le châssis 10. On voit aussi que grâce à l'existence du vérin 102, il est possible, alors que la benne estinclinée, de déplacera en mettant le vérin 102 en extension, la benne vers le haut, l'ensemble flèche et bras glissant alors sur le châssis 10 par l'intermédiaire des tenons 31 et des patins 39. La benne, quant à elle, est maintenue par le crochet 4 et roule, par l'intermédiaire de ses longerons, sur les galets 54 placés à l'arrière du châssis 10. Ceci présente un intérêt lorsque l'inclinaison de la benne est très forte et que, de ce fait, l'arrière en porte-à-faux de la benne doit être éloigné du sol durant le vidage. En conclusion Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé dans tous les cas où l'on est obligé de mettre les bennes dans des fosses, de façon à les charger plus facilement, et dans les cas où l'inclinaison des bennes pendant leur chargement doit être particulièrement faible. La présente invention n'est pas limitée aux réalisations décrites et des variantes de détail peuvent lui être apportées sans pour autant s'écarter du cadre de l'invention. REVEi DI CATI ONS 1. Dispositif sur véhicule permettant la manutention d'une benne amovible avec préhension de ladite benne par son extrémité avant. Ce dispositif est porté par un cadre solidaire du véhicule et comprend une flèche terminée par un organe de préhension, un bras, articulé à l'une de ses extrémités sur la flèche et à l'autre extrémité sur un axe transversal d'accouplement porté par un châssis, lequel, a son tour, est articulé par son extrémité arrière, à l'extrémité arrière du cadre ; la flèche est librement articulée sur le bras et comprend à son extrémité opposée à celle portant ltorgane de préhension et audelà de l'articulation la reliant au bras, au moins un ergot pouvant coopérer avec au moins deux butées situées sur le cadre ; le châssis comporte des glissières permettant à lraxe transversal sur lequel est monté le bras, de se déplacer- longitudinalement ; le dispositif comprend des moyens solidaires de la flèche et du bras pour immobiliser en rotation cette dernière par rapport au bras dans une position identique à celle qu'elle occupe lorsque la benne est définitivement chargée sur le véhicule. Un trin hydraulique, au moins, est articulé entre le cadre et le bras. Ledit dispositif est caractérisé en ce que le bras est constitué de deux membrures supérieure et inférieure placées dans le prolongement l'une de l'autre et articulées l'une à l'autre, la membrure supérieure étant celle articulée à la flèche et la membrure inférieure étant celle montée à rotation sur l'axe transversal porté par le châssis. 2. Dispositif conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que l'articulation reliant la membrure supérieure à la membrure inférieure se trouve sensiblement plus proche de l'articulation reliant la membrure inférieure au châssis que de l'articulation reliant la membrure supérieure à la flèche. 3. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant l'appui de la membrure supérieure du bras sur la membrure inférieure de ce même bras. 4. Dispositif conforme à la revendication 3 caractérisé en ce que les moyens sus-dits sont constitués par une butée au moins, placée sur la membrure inférieure et pouvant recevoir la membrure supérieure. 5. Dispositif conforme à la revendication 3 caractérisé en ce que les moyens sus-dits sont constitués par au moins un vérin hydraulique non moteur articulé entre la membrure inférieure et a membrure supérieure et en ce que le dispositif comporte des moyens pour immobiliser la tige du vérin par rapport au cylindre, dans une direction qui est celle de la diminution de sa longueur. 6. Dispositif conforme à la revendication 5 caractérisé en ce que les moyens pour immobiliser la tige comportent au moins un clapet de ferneture disposé sur la conduite hydraulique entre le cylindre du vérin cté grosse section et le réservoir d'huile. 7. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que le dispositif comporte des moyens pour déplacer en rotation la flèche par rapport à la membrure supérieure, pour déplacer en rotation la membrure supérieure par rapport à la membrure inférieure et pour déplacer en rotation la membrure inférieure par rapport au châssis. 8. Dispositif conforme à la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens sus-dits -comportent au moins un vérin hydraulique à double effet articulé entre le cadre solidaire du véhicule et la membrure supérieure. 9. Dispositif conforme à la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens sus-dits comportent au moins un vérin hydraulique double effet reliant le cadre solidaire du véhicule et la membrure inférieure et au moins un deuxième vérin à double effet reliant la membrure inférieure à la membrure superieure. 10. Disoositif conforme à la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens sus-dits comportent un vérin à double effet disposé suivant l'axe longitudinal du dispositif reliant le cadre solidaire véhicule à la membrure inférieure et deux vérins à double effet disposés de part et d'autre du bras et reliant la membrure inférieure a la membrure supérieure. 11. Dispositif conforme à la revendication 7 caractérisé en ce que es moyens sus-dits comportent deux vérins à double effet, disposés de part et d'autre du bras et reliant le cadre solidaire du véhicule à la membrure inférieure et un vérin à simple effet disposé suivant l'axe longitudinal du dispositif et reliant la membrure inférieure à la membrure supérieure. 12. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que le dispositif comporte un vérin hydraulique articulé par une de ses extrémités sur le châssis et articulé par l'autre extrémité autour de l'arbre transversal d'accouplement de la membrure inférieure du bras au châssis. 13. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce que le dispositif comporte des moyens pour solidariser en rotation la membrure supérieure avec le châssis. 14. Dispositif conforme à la revendication 13 caractérisé en ce que les moyens sus-dits comportent des tenons latéraux placés sur le bras supérieur coopérant avec des rainures horizontales aménagées dans le châssis.