Brevet FR2436746A1 — publié le 19800418

La presente invention se rapporte aux engins mobiles de prehension å bras articulés, tels que par exemple les pelles à bras articules utilisées de plus en plus fréquemment sur les chantiers de travaux publics pour la pose de canalisations, la mise en oeuvre de coffrages, les travaux de déblaiement,- etc, De tels engins ne comportent à ltheure actuelle pratiquement pas de dispositifs de sécurité, les dispositifs couramment utilisés sur les grues à flèche unique ne leur étant pas appliquables. Or, il peut arriver avec ces engins que l'on soit obligé de se dégager en reculant alors que organe de levage est resté bloqué accidentellement soit par un obstacle imprévu, soit par une chute de matériaux.Dans ce cas, avec les dispositifs connus actuellement, les bras articulés peuvent etre totalement détruits ou fortement endommagés. Par ailleurs, indpiendamment de tels accidents, il serait souhaitable d'avoir sur de tels engins un dispositif de mesure de la charge, ou autre dispositif permettant, avec un seuil réglable, le déclenchement d'une alarme ou d'une sécurite en cas de surcharge. L'engin mobile de levage, et/ou manutention à bras articulés conforme à l'invention permet de répondre aux exigences énonces ci-dessus. I1 est caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif de sécurité permettant, en cas de blocage de organe de préhension de ltengin, le désaccouplement par traction dudit organe de préhension de son point d'attache sur le bras articulé, ledit dispositif de désaccouplement étant à seuil réglable. Avantageusement en outre, ledit dispositif de sécurité comporte un dispositif de mesure en continu de la charge, ou de détection d'une valeur déterminée de celle-ci, pouvant être relie à un dispositif d'alarme ou de sécurité. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un exemple non limitatif de realisation, relatif a' une pelle mobile à bras articules, en référence aux dessins annexes dans lesquels : - La figure i est un schéma d'ensemble de l'engin mobile à bras articulés con forme à l'invention. - La figure 2 est une vue en elévation latérale du dispositif de sécurité asso cié à l'engin de la figure 1. - La figure 3 est une vue en demi-coupe, à gauche suivant la ligne brisée AFGD de la figure 2, et à droite suivant la ligne brisée ABCD de la figure 2, du dit dispositif de sécurité. - La figure 4 représente le dispositif de désaccouplement des tuyaux hydrauli ques équipant l'engin mobile de l'invention. L'engin de levage et manutention représenté sur la figure 1 comporte un ensemble porteur 1 automoteur dans l'exemple considérés équipe de roues 2, et d'une plate-forme tournante 3 supportant une flèche 4 articulée par un axe 5 sur ladite plateforme et dont l'inclinaison variable est commandée par un vérin à fluide hydraulique 6. Par ailleurs, de manière classique, un bras 7 à rallonge télescopique 10 est articulé en 8 sur la flèche 4, et son inclinaison variable est commandée par un vérin à fluide hydraulique 9. A I'extremité de la rallonge télescopique 10 est articulé le dispositif permettant le levage et la manutention de la charge.Dans le cas considéré, ce dispositif de prehension est constitué par un grappin 11 à commande hydraulique par un vérin 50 et se prépare à manutentionner des grumes 12. I1 va de soi que l'utilisation d'un grappin n'est pas limitative et que le dispositif de levage et/ou manutention peut ttre constitué par tout dispositif connu, tel que crochet, benne preneuse, etc... Enfin, conformement à l'invention un dispositif de sécurité 13, permettant le désaccouplement automatique et à seuil réglable du grappin 11 en cas de traction excessive sur celui-ci et comportant en outre un dispositif de mesure en continu de la charge, est intercalé entre le grappin il et ltextrémité aval du bras articulé (7, 10). En se reportant maintenant aux figures 2 et 3, on voit que le dispositif de sécurité 13 de l'invention est bati sur deux flasques 15 articulés autour d'un axe 14 matérialisé par deux tourillons 52 fixés sur le bras 10 Le grappin il est articulé sur un axe 16 perpendiculaire à l'axe 14, et est relié aux flasques 15 par l'intermédiaire d'une chape 17 et d'une traverse 18 reliant l'un à l'autre les deux flasques 15. Deux axes 19 de blocage en rotation pénètrent dans des logements 51 prévus à cet effet dans la traverse 18. La chape 17 est maintenue appuyée contre la traverse 18 par le cable 20 terminé par un manchon serti 21 arrêté dans une douille 22 fixée à la chape-17 par une vis 23 et son contre-écrou 24. L'autre extrémité du cable 20 s'enroule autour d'un tambour 25.L'extrémité amont du cable 20 comporte deux tours morts, constituant deux spires non utiliséesj et est attachée au flasque du tambour 25 par une plaque de serrage 39. Le tambour 25 peut tourner par contact fonte-acier autour d'un axe 26, lui-mEme par ailleurs monté sur roulements 27. L'axe 26 est en outre rendu solidaire du tambour 25 par un dispositif d'embrayage à seuil réglable constitué ici par un limiteur de couple 53 à ressort de tarage 54 et disques de frottement 28. Un levier 29 solidaire d'une des extrémités de l'axe 26 est relié par un axe 30 à un capteur de force constitué ici par un barreau de traction régla- ble 31 attaché à la traverse 18 par l'intermédiaire d'un axe 32 et d'une chape 33 avec écrou et contre-écrou de réglage (55, 56). L'axe 26 est donc maintenu fixe en position par le barreau 31 et le levier 29.De manière connue en soi, le barreau de traction est associé à un dispositif de mesure électronique ou électrique, ou de détection d'une valeur maximale prédéterminée, lui-mtme relié à un dispositif d'alarme ou sécurité, ces deux derniers dispositifs classiques ntayant pas été représentés sur les dessins. Par ailleurs, les tubes flexibles hydrauliques (34,35) destinés à la commande du vérin 50 du grappin 11 sont reliés, comme on le voit également de manière détaillée sur la figure 4, à des coupleurs hydrauliques 40, du type à "accouplement rapide", tels que par exemple des 1,coupleurs GROMELLE" disponibles dans le commerce. Ces coupleurs sont montés sur une traverse 36, soudée à la traverse 18, dans des alésages 57 prévus à cet effet. Ils sont par ailleurs retenus à leur partie supérieure par une agrafe extensible 37, et à leur partie inférieure par un couvercle 38 fixé, par l'intermédiaire du corps extérieur 58 du coupleur, à la traverse 36.Le coupleur représenté sur la figure 4 est un coupleur-"GROMELLE" comportant, de manière classique, un fourreau de commande 41, des billes de retenue 43, un circlips 59 associé à un ressort 42, et un joint d'étanchéité 60. Le fonctionnement du dispositif est le suivant : Quelque soit l'angle du grappin 11 par rapport au bras (7,10), le poids du grappin et de la charge est transmis directement au cable 20 par l'axe 16, la chape 17, la vis 23, et le fourreau 22. Le tambour 25, entrainé par le cable 20, tend à entrainer l'arbre 26 par l'intermédiaire du limiteur de couple 53, et l'effort qui en résulte est transmis de l'arbre 26 au levier 29 et au barreau de traction 31.Le barreau 31 est par suite sollicité par un effort directement proportionnel à la charge et on peut par la suite soit le régler, s'il est à commande mécanique à ressort dynamométrique, pour qutil ouvre ou ferme un contact électrique, déclenche une alarme ou une sécurité à partir d'une valeur déterminée maximale pour la charge, soit, s'il s'agit dtun barreau à jauges de contrainte par exemple, amplifier et mesurer le signal électrique proportionnel à la charge qutil fournit, et il suffit alors de connaitre la valeur du signal fourni par la charge jugée maximale, pour que le signal correspondant agisse sur 1 organe commandant le fonctionnement de l'alarme ou de la sécurité. Par ailleurs, pour des angles de flèche ou de bras autorisant des charges plus fortes ou nécessitant au contraire une réduction de charge, on pourra aisément, en fonction de ces angles, modifier le signal de seuil de la charge en plus ou en moins. Dans le cas d'une utilisation anormale, accidentelle ou pas, de l'appareil de levage et manutention qui conduirait à une surcharge non contrtlable (par exemple tiragé par recul de l'engin ou surcharge accidentelle due à ltef- fondrement de colis), l'effort sur le cable 20 va augmenter, ainsi que le couple qu'il transmet au tambour 25 et au limiteur 53. Quand la valeur de tarage du limiteur 53 est atteinte, celui-ci atteint son point de débrayage, le tambour 25 commence à tourner autour de l'axe 26 qui reste fixe, et le cable 20 se déroule tant que l'effort anormal est maintenu. Lorsque les deux dernières spires mortes sont atteintes, le cable 20 commence à glisser sur le tambour 25, libérant progressivement les tensions de la flèche 4 et du bras (7,10), jusqu'à se libérer de la plaque de serrage 39.Le grappin 11 est à ce moment désolidarisé du bras (7,10) en restant accroché à la charge sans qu'il y ait destruction ou basculement de l'ensemble. En mtme temps, le flexible hydraulique 35 est désolidarisé de la fa Son suivante : Le cable 20 se déroulant, le grappin 11 tire sur le flexible 35, l'ef- fort correspondant se transmet à l'accouplement 40 et agrafe extensible 37 s'ouvre en libérant ledit accouplement qui suit alors le flexible 35. Le fourreau de commande 41 de l'accouplement vient alors en contact avec la plaque 38, se déplace en comprimant le ressort 42 et libère normalement les billes 43 qui libèrent à leur tour le flexible 35. De manière classique, des clapets automatiques normalement incorporés au coupleur hydraulique se referment alors emp8- chant toute perte d'huile. La remise en oeuvre s'effectue très simplement en enroulant à nouveau le cable 20 sur le tambour 25 en enlevant l'axe 30 du barreau 31 et en faisant tourner l'axe 26, et par suite le tambour 25 qui lui est accouplé à nouveau par le limiteur 53, jusqu'à ce que la chape 17 soit en contact avec la traverse 18, ainsi qu'en réaccouplant le flexible 35 à l'aide du coupleur rapide 40. L'invention trouve son utilisation dans le domaine de la manutention de charges lourdes. REVENDICATIONS 10/ Engin mobile de levage etlou manutention à bras articulés caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif de sécurité permettant, en cas de blocage de organe de préhension de l'engin, le désaccouplement par traction dudit organe de préhension de son point d'attache sur le bras articulé, ledit dispositif de désaccouplement étant à seuil réglable. 20/ Engin mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de sécurité comporte en outre un dispositif de mesure en continu de la charge ou de détection d'une valeur prédéterminée et réglable de celle-ci. 30/Engin mobile selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de sécurité est placé entre la partie aval du dernier tronqon de bras articulé et l'organe de préhension. 40/ Engin mobile selon la revendication 1 du type comportant un ou plusieurs tuyaux de commande hydraulique de l'organe de préhension, caractérisé en ce qu'il est en outre muni d'un ou plusieurs dispositifs de désaccouplement du ou desdits tuyaux-fonctionnant simultanément avec ledit dispositif de sésaccouplement de l'organe de préhension. 50/ Engin mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de désaccouplement comporte un cable (20) relié d'une part à l'organe de préhension (11) et d'autre part à un tambour 25) autour duquel il s'enroule, ledit tambour étant bloqué en rotation par l'intermédiaire d'un dispositif d'embrayage (53 > à seuil réglable. 60/ Engin mobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit cable est enroulé autour dudit tambour de manière à former à son extrémité unou plusieurs tours morts. 70/ Engin mobile selon la revendication 2, du type comportant un dispositif de désaccouplement selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que, en cas de dépassement du seuil dudit dispositif d'embra- yage (53), ledit tambour (25) peut tourner autour d'un axe (26) auquel il est relié par ledit dispositif d'embrayage, ledit axe étant maintenu en position fixe en rotation par l'intermédiaire d'un capteur de force (31) réglable et connecté à un dispositif de mesure ou de déclenchement. 80/ Engin mobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ou lesdits dispositifs de désaccouplement du ou desdits tuyaux sont constitués par des dispositifs de couplage rapide maintenus en amont, chacun par une agrafe extensible (37) sensible à la traction, et associés en aval à un organe dtappui (38).