Brevet FR2461667A1 — publié le 19810206

L'invention se rapporte à un dispositif pour le basculement de conteneurs ou autres récipients en vue de la vidange de ceux-ci, en particulier dans une benne à ordures. Des basculeurs sont des appareils très courants dans l'industrie ; ils servent chaque fois que des matières, surtout matières non pompables, doivent être versées dun récipient, qui les contient, dans un stockage, un véhicule ou sur une aire de décharge. Ils sont donc beaucoup utilisés dans la manutention de matières telles que charbon, minerais, ferrailles, scories, engrais, différents produits chimiques, ordures ménagères et industrielles etc. Comme il s'agit généralement de la manipulation de gros volumes de substances en question, les appareils utilisés sont d'une taille permettant d'en traiter des tonnes. Aussi, les dispositifs connus, pour ltélévation, suivie de basculement, de conteneurs sont le plus souvent lourds, assez encombrants et exigent pour leur fonctionnement une énergie non négligeable.D'autre part, dans les appareils connus, un point délicat réside en général dans les moyens pour maintenir en place le conteneur une fois incliné ; on est obligé d' utiliser la pression d'un vérin pour tenir une barre de maintien ou pièce similaire contre le bord supérieur du conteneur. La présente invention apporte une amélioration dans cette technique : elle permet d'opérer les levage et basculement du conteneur avec un dispositif plus simple, moins encombrant et moins lourd que n'étaient les appareils connus. En outre, elle rend possible l'emploi de vérins d'élévation moins puissants, et assure le maintien parfait du conteneur dans la position basculée, sans utilisation d'une force extérieure, c' est-à-dire sans nécessité d'appliquer un vérin à ce maintien. Un autre avantage important du nouveau dispositif réside en ce que celui-ci est applicable, sans modification, à tous les types de conteneurs existants, à prise frontale ou ventrale, ou bien à tourillons axiaux, c'est-à-dire du genre des normes DIN. Bien que les organes du dispositif suivant l'invention soient, dans l'ensemble, les mêmes que dans la technique antérieure, notamment bâti, bras de levage, vérins d'élévation, vérins de rotation, support de conteneur avec crochets et verrous appropriés, ils sont agencés de façon différente Ainsi, le dispositif suivant l'invention comprend un bâti sur lequel sont articulés un bras principal d'élévation, un vérin d'élé- vation et un vérin de rotation, mais il est caractérisé en ce que seul le vérin d'élévation est relié au bras qui - à son tour - est articulé sur le support ou chaise, alors que le vé- rin de rotation est articulé directement sur ce support.Autrement dit, conformément à l'invention, l'élévation du conteneur est obtenue par la rotation du bras autour d'un axe du bâti fixe, tandis que le basculement de ce conteneur est produit par la rotation du support ou chaise autour d'un axe se trouvant au bout du bras. Une autre caractéristique importante du nouveau dispositif consiste ennsystème à culbuteur articule sur le bras principal, qui - en coopération avec une came fixée au bâti et avec un galet - commande une barre de maintien du conteneur à partir du moment où celui-ci e-st soulevé par le bras. Il résulte de ces dispositions qu'au cours dubascu- lement du conteneur, le vérin de rotation travailler seulement contre le poids du conteneur et celui du support, et n'a pas à soulever le bras et le vérin de levage comme c'est le cas dans la technique antérieure. De plus, dans la position basculée, la barre de maintien reste serrée contre le bord du conteneur par le système de culbuteur-came et galet, du fait de la position particulière de ce dernier : il n'est donc plus nécessaire d'exercer sur cette barre l'action d'un vérin. L'invention est décrite plus en détails, ci-après, dans le cas d'une forme d'exécution non limitative. Fig. 1 représente schématiquement, en élévation, au repos, les parties essentielles du dispositif suivant l'invention, avec un conteneur, la moitié gauche seulement de l'ensem- ble étant dessinée. Fig. 2 est une vue en plan du dispositif de la figure 1. Fig. 3 montre les appareils comme la figure 1, mais après une certaine élévation, non complète, du conteneur. Fig. 4 est analogue à la figure 3 et montre le dispositif à la fin de la course de levage du conteneur, le bord supérieur de celui-ci étant agrippé par la barre de maintien de l'appareil. Fig. 5 est une vue en élévation schématique, similaire à la figure 4, après le basculement du conteneur. Fig. 6 est une coupe à travers une partie du bras principal du dispositif, le culbuteur et la came, par un plan perpendiculaire au plan de la figure 1. Fig. 7 représente une coupe similaire à celle de la figure 6, mais par rapport au plan de la figure 4. Fig. 8 est une élévation schématique de la moitié gauche du dispositif appliqué à un conteneur du type à prise DIN (allemand). Fig. 9 montre en élévation la partie inférieure de l'ensemble suivant figure 8. Pour la facilité de l'exposé, on décrit, ci-après, seulement les organes et pièces de la moitié représentée du dispositif, mais il est bien entendu que l'appareil complet les comprend en double, puisqu'à chaque partie de gauche, illustrée, correspond une partie identique, située symétriquement à droite du conteneur. Sur le bâti fixe, vertical, 1? du dispositif est articulé un bras principal 2 pour l'élévation du conteneur. D'autre part, le vérin d'élévation 3, également solidaire du b3ti 1, est articulé en 3' sur le bras 2, tandis que le vérin de rotation 4 relie au bâti 1 une chaise 6 sur laquelle il est articulé en 4'. Un quatrième organe, fondamental du dispositif selon l'invention, fixé au bti 1, est une came 5 ; pour la clarté du dessin, la liaison entre cette came 5 et le bâti 1 est figurée par une simple ligne droite 25 ; unetelle liaison étant bien connue dans l'art, il n"y a pas lieu de la décrire ici. La came est située au-dessus de l'ensemble, à la hauteur que doit atteindre le bout du bras 2 lorsqu'il arrive à sa position haute. La chaise 6 porte à sa partie supérieure un crochet 7 pour la prise du bord supérieur 9 du conteneur 8 ; c'est ce que l'on appelle dans l'art une prise frontale. Articulée sur la chaise en 10, une barre de maintien 11, à section transversale sensiblement en L, est reliée, par un système de bielle 12 et articulations, à un verrou 13 ; ce dernier est placé à un niveau de la chaise 6 tel qu'il puisse s'engager dans l'élément de prise 14 du conteneur 8. Comme la position des éléments 14 est normalisée pour les conteneurs à prise ventrale, le point de fixation du verrou 13 sur la chaise 6 n'a même pas besoin d' être déplaçable, bien que ce soit possible dans le cadre de 1' invention.Le système à bielle 12 permet rebaisser le verrou 13, lorsque la barre de maintien 11 vient s'appuyer sur le bord 9 du conteneur pour bloquer ce bord contre le crochet 7. A la partie d'extrémité du bras principal 2 est articulé un culbuteur 15 décrit plus en détail à propos des figu-res 6 et 7. Ce culbuteur 15 sert à commander la barre de maintien 11, au moyen de la came 5 et d'un galet 26 dont la osi- tion finale correspond à l'axe d'articulation 17 du bras sur la chaise 6. La figure 1 représente en traits discontinus des moyens de préhension, d'élévation et de basculement selon une variante qui permet de traiter des conteneurs de type allemand; le bras ou fourche 18, sert à la prise de l'élément de préhension 19 à pivots d'un conteneur de ce type (DIX ou similaire). Ce bras 18 est articulé dans la chaise 6. Ainsi, le-dispositif selon l'invention peut être utilisable égalemenrpour des conteneurs type DIN ou similaires, lorsque le bras 18 est monté dans le logement 18' prévu à cet effet, dans la chaise 6. Le bras 18 et le pivot 19 sont en soi bien connus dans l'art, il nty a donc pas lieu de les décrire ici. Ce qui est nouveau eut inattendu c' est la combinaison du bras 18 avec le dispositif suivant l'invention, déjà muni de moyens (7-11, 1213) pour la préhension de conteneurs à prises frontale (9) et ventrale (14).Il est à noter que le bras 18 pouvant être placé à tout niveau voulu, dans la chaise 6, le dispositif de la figure 2 permet deAever et basculer même les conteneurs à prise du type allemand, dont la position des éléments de préhension n'est pas conforme aux normes DIN. Sur les figures 1 et 2, le dispositif est au repos s les deux vérins 3 et 4 sont rentrés, le bras 2, en position basse, est dirigé vers le bas, la chaise 6 et le conteneur 8 sont à leur niveau bas, de départ, et ni la barre de maintien 11, ni le verrou 13, ne sont engagés. En haut de la figure i on a tracé le niveau, à la hauteur H, auquel doit arriver le bras 2 après l'élévation ; le repère 17' indique le point où doit se trouver alors l'axe 17 articulant le bras 2 à la chaise 6.Le point 4" correspond à la position de l'articulation 4' au moment où le bras 2 a atteint son niveau maximum H 3 finalement, après la rotation de la chaise 6 autour de l'axe 17 arrivé en 17' suivant la flèche f, la tête du vérin4 se trouve au point 4t Les différentes positions, ainsi préfigurées, sont illustrées par les figures 3 a' 5. En faisantiravailler le vérin 3, on fait lever le bras 2 comme visible sur la figure 3. Vers la fin de cette montée, à un moment donné, le galet 16 d'un culbuteur 15 vient au contact de la came 5 et roule sur celle-ci pendant que le bras continue à s'élever vers sa position finale. Durant cette phase, un second galet 26 du culbuteur agit sur un tourillon 20 de la barre de maintien 11 et la fait pivoter vers le bord 9 du conteneur. On arrive ainsi à la situation de la figure 4 où la barre 11 bloque le bord du conteneur, le maintenant fixe contre le crochet 7 de la chaise 6.A partir de ce moment, l'axe du galet 26 se trouve sur celui de l'articulation 17 du bras sur ladlaise t il s'en suit que ce galet ne subit plus aucun mouvement lorsque, par la suite (figure 5), la chaise bascule autour de l'articulation 17 arrivée au point 17' (voir figure 1). Par conséquent, la barre de maintien li reste bien bloquée sur le bord 9 du conteneur, tant qu'on*'a pas fait descendre23ernier dans une position au dessous de celle de la figure 4. C'est là un avantage important du dispositif suivant l'invention. On peut voir sur la figure 5 la position finale de basculement du conteneur, dans laquelle l'articulation 4' du vérin de rotation 4 a atteint le point 4"' de la figure 1, et 1' axe 17 du bout du bras 2 se trouve en 17t Lorsque le conteneur 8 comporte une prise ventrale 14 (figures 1 à 4) celle-ci est verrouillée dans la position de la figure 5. Ce verrouillage s'effectue en même temps que le blocage du bord 9 par la barre 11 ; en effet, dès que commence le roulement du galet 16 du culbuteur 15 sur la came 5, provoquant le pivotement de la barre 11 (figures 3 et 4), celle-ci agit - par l'intermédiaire de l'embiellage 12 - sur le verrou 13 pour engager celui-ci dans l'élément de prise ventrale 14. L'action de la came fixe 5 contre le culbuteur 15 articulé sur le bras 2 commence à une certaine distance de la fin de l'élévation, c'est-à-dire un certain temps avant que la hauteur H soit atteinte. Cette avance peut être exprimée par l'angle a (figure 3) que fait le bras 2 avec la position haute, finale, de ce même bras.En général cet angle peut varier entre environ 30 et 300, et de préférence entre 50 et 200. Il est à titre d'exemple, de 100 dans le dispositif représenté sur la figure 3. Sa grandeur résulte des dimensions et positions respec tives de la came 5 et du culbuteur 15. Les figures 6 et 7 permettent de voir latéralement, le système came/culbuteur/galets susmentionné en coupe par un plan perpendiculaire à celui des figures 1 à 5. Figure 6 montre le culbuteur 15, tourillonnant dans le bras 2, dans une position avant l'entrée en action de la amie 5 ; le galet 16 est alors éloigné de la came, et le galet 26 se trouve à gauche de l'articulation 17, en contact avec un tourillon 20 de la barre de maintien 11, dont l'articulation à la chaise 6 est logée dans le palier 22. La figure 6 montre, mieux que les précédentes, un ressort 21 qui sert à rappeler la-barre 11 dans son état d'ouverture, quand le conteneur 8 est ramené à sa position normale ou à celle de la figure 3. Sur la figure 7, le galet 16 est entré en contact avec la came 5 et le mouvement du culbuteur 15 a amené le galet 26 dans l'axe de l'articulation 17. Comme vu plus haut, cela correspond au pivotement de la barre il et blocage du bord 9 du conteneur au moyen de cette barre. La position de cette figure 7 est extrême, c'est-à-dire qu'elle correspond à la si- tuation décrite à propos des figures 4 et 5. On comprend que, par l'abaissement du bras 2 (rotation vers la gauche de la figure 7), le galet 16 s'éloigne de la came 5 et le galet 26 revient vers la gauche par rapport à l'axe 17, ce qui fait relâ- cher la barre Il sous l'action du ressort 21. La figure 8, qui est une vue d'une partie de la figure 1, correspond au cas où une fourche 18 est articulée à la chaise 6 pour la manutention d'un conteneur 8 de type allemand, à prise DIN ou similaire à pivot 19. La figure 9 montre la par tie inférieure de ce même conteneur tenu par un patin 24 ; le patin, commandé par l'embiellage de la barre de maintien est claveté en 23 (figure 8) à son système d'entratnement. A la lumière de ce qui précède, on peut voir que le dispositif décrit présente la particularité avantageuse de comporter un nombre réduit au minimum de pièces devant tourner ensemble avec la chaise 6 et le conteneur 8, pendant le basculement. Cela allège la structure et permet d'utiliser des vérins de rotation 4 moins puissants que ceux dont ont besoin les dispositifs de la technique antérieure. On voit en effet que, du rant la rotation, c'est-à-dire pendant le passage de la figure 4 à la figure 5, seuls la chaise 6 et le conteneur 8 sont mts par le vérin 4, alors que le support 1, le vérin 3 et le bras 2 restent immobiles. Or, il en est tout autrement dans les dispositifs classiques : par exemple, selon la publication de la demande de brevet français nO 2 153 053, l'ensemble du dispositif 7 de basculement tourne au passage de la position verticale (figure 3) à la position inclinée (figure 4) du conteneur 5; autrement dit, le vérin 10 doit être suffisamment puissant pour faire pivoter non seulement le conteneur 5 et le rail d'accrochage 15 de celui-ci, mais en outre le bras 8, les bielles 11 et 12 et le vérin d'élévation 14 t cela est d'ailleurs clairement indiqué au 2ème paragraphe, page 7, de la publication en question. On voit donc combien le dispositif de l'invention est allégé par comparaison avec la technique antérieure. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'élévation et le basculement d'un conteneur, qui comprend un bâti (1) sur lequel est articulé un bras d'é; lévation (2), un vérin d'élévation (3) et un vérin de rota tion (4), le bout du bras (2) étant articulé (17) en haut d' une chaise (6) munie de moyens (11-13) de maintien du conte neur (8), caractérisé en ce que seul le vérin d t élévation (3) a son autre extrémité articulée sur le bras (2), alors que la tête du vérin de rotation (4) est articulée (4') di rectement à la chaise (6) elle-même. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une came (5), située au-dessus du bras (2), à un niveau que le bout de celui-ci atteint en position haute, est fi xée au bati (1). 3. Dispositif suivant la revendication 1 Ou 2, caractérisé en ce, que dans une partie voisine du bout du bras (2) touril lonne un culbuteur (15), dont la position est telle que la came (5) entre en contact avec un des galets (16) de ce cul buteur lorsqu'elle est atteinte par le bras (2). 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'un second galet (26) est prévu sur le culbuteur (15) pour commander une barre de maintien (11), articulée à la chaise (6), notamment par l'intermédiaire d'un tourillon (20). 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est muni d'un ressort de rappel (21) servant à rame ner la barre de maintien à la position d'ouverture. 6. Dispositif suivant une des revendications i à 5, caractéri sé en ce que les moyens de maintien, notamment la barre (11), montés sur la chaise (6), pour coopérer avec des moyens de prise frontale (9) du conteneur, commandent d'autres moyens (13) de maintien, en particulier un verrou, devant coopérer avec des moyens de prise ventrale (14) du conteneur. 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la commande des moyens (13), correspondant à la prise ven trale (14), est réalisée par un système à bielles (12). 8. Dispositif suivant une des revendications 1 à 7, caracté risé en ce que des moyens de maintien (18), pour la prise à pivots (19) (type allemand) d'un conteneur (8), sont arti culés dans la chaise (6). 9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que des patins (24), pour soutenir le flancdu conteneur (8) pendant le basculement, sont commandés par des moyens cla vetés (23) à l'intérieur de la chaise (6).