Brevet FR2501179A1 — publié le 19820910

La présente invention concerne les dispositifs chargeurs destinés à être montée sur des organes porteur quelconques mais plus spécialement sur des tracteurs et, en particulier, des tracteurs agricoles. L'invention concerne les dispositifs chargeurs dont le ou les brancards peuvent être munis d'outils divers tels que des bennes, des fourches ou autres outils. I1 existe actuellement des types particuliers de chargeurs dits à parallélogramme mécanique qui permettent un redressement automatique de l'outil lors de la montée ou de la descente du chargeur, ce qui est indispensable pour soulever des palettes ou manutentionner des liquides. Ces dispositifs à parallélogramme mécanique ont cependant une course limitée et nécessitent des embiellages encombrants qui prennent du Jeu. I1 existe, par ailleurs, des chargeurs à commande hydraulique qui permettent d'appliquer une force élevée sur l'outil, notamment la benne, mais le redressement de l'outil pour maintenir son assiette constante lors du levage du brancard nécessite une action manuelle de l'opérateur sur un distributeur et, par conséquent, une certaine habileté. L'invention crée un nouveau chargeur qui réunit les avantages des chargeurs à parallélogramme et des chargeurs hydrauliques. Elle permet, en effet, d'obtenir une course maximale de l'outil et d'appliquer une puissance importante & la benne tout en obtenant un maintien automatique de la position de l'outil pendant la montée et la descente du brancard. L'invention permet également d'obtenir un pivotement alternatif de l'outil et cela d'une manière aussi rapide et directe que dans un chargeur hydraulique sans parallélogramme des butées de fin de course permettant de secouer l'outil, ce qui est très important lors de la manutention de produits visqueux tels que des terres humides. En outre, l'invention de par sa réalisation fait qu'aucune fausse manoeuvre ne peut conduire à un endommagement quelconque des circuits hydrauliques. Conformément à l'invention, le dispositif chargeur & commande hydraulique destiné à être supporte par un organe porteur du genre tracteur et dans lequel au moins un brancard comportant deux bras décalés angulairement peut pivoter autour d'un axe porté par le tracteur, ledit brancard pouvant être soulevé respectivement abaissé par au moins un vérin de levage interposé entre un support fixe et le brancard dont l'extrémité libre supporte par une articulation un outil pivotant du genre benne ou fourche devant pouvoir conserver une position angulaire stable par rapport à l'horizontale lors de la montée, respectivement de la descente, du brancard est caractérisé par un levier articulé au brancard et relié à la benne par une bielle, ledit levier étant actionné par au moins un vérin de benne interposé entre ledit levier et le brancard pour former avec ce levier, la bielle et la benne un parallélogramme articulé, au moins un vérin de compensation étant interposé entre une articulation fixe et le brancard pour délimiter avec le vérin de levage un quadrilatere déformable, la chambre c8td tige du vérin de benne étant reliée à la chambre c8té tige du vérin de compensation tandis que la chambre csst corps du vérin de benne est reliée à la chambre c8tB corps du vérin de compensation, de sorte que la montée, respectivement la descente, du brancard sous l'action du vérin de levage provoque le transfert du fluide hydraulique du vérin de compensation au vérin de benne, et réciproquement, en manoeuvrant de manière correspondante le levier et la bielle i laquelle la benne est articulée pour maintenir constante l'assiette de cette dernière. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La fig. 1 est une élévation latérale d'un dispositif chargeur faisant application de l'invention. Les fig. 2 à 4 sont des élévations analogues à la fig. 1 illustrant des positions caractéristiques différentes. La fig. 5 est une perspective schématique éclatée d'une partie caractéristique du circuit hydraulique que comporte le dispositif chargeur des figures précédentes. La fig. 6 est une coupe, à plus grande échelle, d'un organe hydraulique que comporte le circuit de la fig. 3. La fig. 7 est une coupe schématique vue suivant la ligne VII-VII de la fig. 6. Le dessin représente un dispositif chargeur destiné i être monté de manière amovible sur un dispositif de portage, par exemple un tracteur agricole muni d'axes 1 sur ses côtés latéraux et de batiks ou potences 2. I1 est possible que les batis ou potences 2 fassent partie intégranite du chargeur et soient fixés par un moyen quelconque au dispositif de portage au moment où il est désiré d'assembler le dispositif chargeur au dispositif de portage. Le dispositif de portage ne faisant pas partie de l'invention n'a pas à autre décrit plus en détail. Le chargeur comporte un ou deux brancards 3 constitués par deux bras 3a, 3b formant un angle l'un avec l'autre. L'extrémité du bras 3a comporte une chape 4 embossant l'axe l et l'extrémité du bras 3b comporte lui aussi une chape 5 pour un axe 6 d'une pièce de travail 7 qui est représentée au dessin par une benne basculante mais qui pourrait être constituéêpar toute autre pièce, notamment par des fourches, un plateau, etc. Pour simplifier la description qui suit, il sera ;seulement parlé d'une benne. Chaque brancard 3 est relié à la potence 2 par un vérin de levage 8 et par un vérin dit de compensation 9. Le dispositif de levage comportant ordinairement deux brancards il existe donc deux vérins de levage 8 et deux vérins de compensation 9, ces derniers apparaissant bien aux fig. 5 et 7. Les bras 3b des brancards supportent un axe 10 d'articulation d'un levier ll à l'extrémité duquel est articulée la tête d'une bielle 12 dont le pied est articulé sur la benne 7 à distance de l'axe 6. Lorsque la benne 7 doit être commandée par ses côtés latéraux, il est prévu deux bielles 12 et deux leviers 11. Chaque levier ll est commandé par un vérin 13 dénommé dans ce qui suit "vérin de benne". Les fig. 5 et 7 montrent qu'il existe dans la réalisation représentée deux vérins de benne 13. Dans l'exemple représenté, le corps 13a des vérins de benne 13 est articulé aux brancards 3 correspondants et la tige 13b est articulée aux leviers 11. En ce qui concerne les autres vérins, le corps 8a de chaque vérin de levage est articulé à la potence 2 et la tige 8b A la potence correspondante, ce qui est-avantageusement réalisé sur un flasque de renfort 14. Les vérins de compensation 9 ont leur corps 9a articulé au flasque de renfort 14 et leur tige 9b à la potence 2. Tous les vérins décrits dans ce qui précède sont des vérins à double effet qui, par conséquent, délimitent deux chambres à fluide 15a, 15b séparées par un piston 15 comme l'illustre la fig. 5. Dans ce qui suit, les vérins sont dits alimentés ou vidangés c8tb corps lorsque du fluide est envoyé de la chambre 15b ou vidangé de cette chambre et alimentés ou vidangés c8té tige lorsque du fluide est envoyé dans la chambre 15a ou vidangé de celle-ci. I1 y a lieu d'observer que la chambre 15b c8té corps peut contenir une plus grande quantité de fluide hydraulique que la chambre 15a côté tige puisque cette dernière chambre contient toujours un tronçon plus ou moins long de la tige du vérin et qu'il y a, par conséquent, lieu de tenir compte du volume du tronçon de la tige du vérin qui se trouve dans la chambre 15a. Comme l'illustrent les fig. 5 à 7, le circuit hydraulique comporte un clapet piloté 16 également représenté aux fig. 1 à 4. Le clapet 16 comporte un tiroir 17 (fig. 6) qui est poussé par un ressort 18 et qui peut Entre actionné contre l'action du ressort 18 par un poussoir 19 aligné avec le levier 11 lorsque les vérins de benne 13b sont en position d'extension maximale ainsi que l'illustre la fig. 3. Le tiroir 17 délimite un passage 21 pouvant faire communiquer deux conduits 22, 23 lorsque le poussoir 19 est actionné, ces conduits mettant alors en communication des canaux 24, 25. Les canaux 24 communiquent avec le côté tige des vérins de compensation 9 et les canaux 25 communiquent avec le c8té corps des mêmes vérins de compensation 9, ce qui est illustré par les fig. 9 et 7. Cette communication est réalisée au moyen de conduites souples 24a entre le canal 24 et le côté tige des vérins 9 et des conduites souples 25a entre le cOté corps des mêmes vérins 9 et le canal 25. Le côté tige des vérins de benne est relié par des conduits souples 24b au canal 24 et leur côté corps est relié par des conduits souples 25b au canal 25. Un conduit souple 26 relie, en outre, le canal 24 & un clapet de sécurité 27 dont la sortie est reliée par un conduit 27a à la bache d'une centrale hydraulique 28, ladite centrale hydraulique'pouvant envoyer du liquide hydraulique dans le conduit souple 26 par le clapet 27 au moyen d'un conduit 27b. Lorsque le liquide traverse le clapet de sécurité 27 dans le sens conduit 26, conduit 27a, il est freiné, c'est- & dire qu'une pression tarée est établie dans le conduit 26 et donc dans le canal 24.La pression est, au contraire, variable et en dessous du seuil de sécurité établi par le conduit 27 lorsque du liquide est envoyé par le conduit 27b dans la centrale hydraulique 28. Du liquide est également envoyé dans le canal 25 depuis la centrale hydraulique 28 au moyen d'un conduit 29. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Lorsque les vérins de levage 8 sont en position de contraction, la benne 7 se trouve au niveau du sol et l'opérateur est donc prêt pour la charger, ce qui s'effectue en alimentant côté corps les vérins de benne par la centrale hydraulique pour que le bas de la benne soit horizontal et en avançant le tracteur. Âpres remplissage, l'opérateur incline évèntuellement la benne pour qu'elle fasse avec le sol l'angle CL représenté. Cela est effectué en envoyant dans les vérins de benne du fluide par le conduit souple 29. Les vérins de compensation 9 sont alors soumis c8té corps à la même pression que les vérins de benne mais il n'en résulte aucun mouvement car, ainsi que l'illustre la fig. 1, l'angle que font les vérins de compensation 9 par rapport à I'axe du bras 3 est un angle proche de 180e de sorte que la force développée par les vérins 9 ne peut pas provoquer un soulèvement des brancards. Pendant le mouvement d'inclinaison de la benne 7, le fluide hydraulique se trouvant dans les vérins 13 cOté tige retourne à la centrale hydraulique par le tube 26 et le clapet 27. Après avoir éventuellement incliné la benne comme expliqué ci-dessus, l'utilisateur fait soulever le brancard, ce qui est illustré par la fig. 2. Ce soulèvement est commandé par les vérins de levage 8 qui sont actionnés par un circuit non représenté mais en lui-morne banal et qui comporte par exemple un distributeur à commande manuelle alimenté à partir de la centrale hydraulique 28. Pendant la montée, la benne 7 est maintenue en conservant avec l'horizontale le même angle CL que celui qui a été déterminé initialement et cela quelle que soit la position des brancards 1. Ce maintien constant de l'angle de la benne est assuré automatiquement. En effet, au fur et à mesure de l'extension des vérins de levage 8b, les vérins de compensation 9 sont eux-mtmes soumis à une extension, de sorte que le fluide hydraulique se trouvant côté tige est poussé par le piston, passe par les conduits 24a, le canal 24 du clapet piloté 16 et est amené au cOté tige des vérins de benne 13, ce qu'illustre la fig. 7. Le mEme transfert est effectué entre le c8té corps des vérins de compensation et le côté corps des vérins de benne par l'intermédiaire du canal 25. La capacité des vérins de compensation 9 et des vérins de benne 13 ainsi que leurs points d'articulation respectifs sont déterminés pour que le transfert de liquide hydraulique s'effectue régulièrement. Ce qui précède montre que le maintien à un angle constant de la benne résulte d'un équilibrage des deux circuits de fluide hydraulique des vérins de compensation et des vérins de benne sans qu'il y ait intervention manuelle de l'opérateur et sans que le fluide hydraulique passe par la centrale hydraulique 28 qui n'a donc pas i être pilotée. Pour vider la benne 7, l'opérateur actionne la centrale hydraulique pour qu'elle envoie du fluide hydraulique par le conduit 26 dans le canal 24 et, par consé- quent, sur le côté tige des vérins de benne 13, ce qui fait contracter ces vérins en faisant pivoter la benne vers le bas. Le fluide hydraulique se trouvant dans le corps des vérins de benne 13 retourne à la centrale hydraulique par la conduite souple 29 en passant par le clapet piloté 16. Le dispositif décrit dans ce qui précède permet de pallier toute fausse manoeuvre. En effet, il peut arriver, comme l'illustre la fig. 3, que le chargeur se trouve en position haute, de sorte que les vérins de levage 8 et de compensation 9 sont en position d'ixtension maximale et, en outre, que la benne 7 soit inclinée au maximum pour venir en contact avec une butée 30 qui permet de frapper la benne et donc de décoller éventuellement des produits qu'elle contient encore. Si l'opérateur veut descendre le brancard, une surpression importante tend å s'exercer dans les vérins de compensation 9 puisque dans la position considérée les vérins de benne 13 sont également proches de la position d'extension maximale. Dans ce cas, lorsque les tiges 13a des vérins de benne 13 arrivent en fin de course, le levier ll agit sur le poussoir 19, ce qui amène le passage 21 en regard des conduits 22, 23 (fig. 6). Ainsi, les canaux 24 et 25 sont mis en communication et pendant la descente du brancard le fluide hydraulique se trouvant dans le corps de chaque vérin de compensation 9 est conduit sur le côté tige par l'intermédiaire du clapet 11. Lé volume de fluide hydraulique sortant du côté corps des vérins de compensation 9 est plus grand que celui pouvant entrer sur le côté tige. Le-surplus de fluide hydraulique qui correspond au volume de la tige de vérin est conduit alors par le conduit souple 26 vers la bache de la centrale hydraulique en passant par le clapet de sécurité 13 qui est taré & une pression pour laquelle la pression engendrée n'est pas excessive. Une autre condition pouvant conduire à des erreurs de manoeuvre est illustrée par la fig. 4. A cette figure, la benne et les brancards sont en position basse. Les vérins de levage 8 et de compensation 9 sont en position de contraction maximale. La benne 7 est également en position complètement retournée et, par conséquent, les vérins de benne 13 sont aussi en position de contraction maximale. Si ltopérateur veut faire lever les brancards 3, le fluide hydraulique qui se trouve c8té tige dans les vérins de compensation 9 ne peut plus aller dans les vérins de benne 13 côt tige puisque ceux-ci sont déjà remplis. La pression c8té tige dans les vérins de compensation croit par conséquent jusqu'au seuil de déclenchement du clapet de sécurité 27 et retourne à la bâche de la centrale hydraulique 28. I1 résulte de ce qui précède que le clapet piloté 16 et le clapet de sécurité 27 garantissent l'ensemble mécanique contre les fausses manoeuvres possibles de l'opérateur. Comme l'illustre le dessin, il est avantageux que le clapet de sécurité 27 soit disposé par exemple dans la potence 2 ou à un autre emplacement dans l'un des brancards. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y Entre apportées sans sortir de son cadre. En particulier, il est possible de prévoir un accumulateur hydraulique formant tampon dans le circuit des vérins de compensation et de benne, ce qui permet dans certains cas de réaliser des attelages moins précis de ces types de vérin sans qu'il en résulte d'inconvénients pour le maintien de l'angle de la benne lors du levage et de l'abaissement du brancard. En effet, il est ainsi possible de maintenir constante la pression dans les vérins de compensation et de benne tant cOté tige que côté corps, la pression à leintérieur de l'accumulateur demeurant toutefois inférieure å la pression correspondant au seuil de déclenchement du clapet de sécurité. REVENDICATIONS 1 - Dispositif chargeur à commande hydraulique destiné à être supporté par un organe porteur du genre tracteur et dans lequel au moins un brancard comportant deux bras décalés angulairement peut pivoter autour d'un axe porté par le tracteur, ledit brancard pouvant autre soulevé respectivement abaissé par au moins un vérin n de levage interposé entre un support fixe et le brancard dont l'extrémité libre supporte par une articulation un outil pivotant du genre benne ou fourche devant pouvoir conserver une position angulaire stable par rapport à l'horizontale lors de la mentie, respectivement de la descente, du brancard, caractérisé par un levier articulé au brancard et relié à la benne par une bielle, ledit levier étant actionné par au moins un vérin de benne interposé entre ledit levier et le brancard pour former avec ce levier, la bielle et la berne un parallélogramme articulé, au moins un vérin de compensation étant interposé entre une articulation fixe et le brancard pour délimiter avec le vérin de levage un quadrilatère déformable, la chambre c8t tige du vérin de benne étant reliée à la chambre cOté tige du vérin de compensation tandis que la chambre coté corps du vérin de benne est reliée à la chambre cOté corps du vérin de compensation, de sorte que la montée, respectivement la descente, du brancard sous l'action du vérin de levage provoque le transfert du fluide hydraulique du vérin de compensation au vérin de benne, et réciproquement, en manoeuvrant de manière correspondante le levier et la bielle à laquelle la benne est articulée pour maintenir constante l'assiette de cette dernière. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le côt tige du vérin de benne est relié au côtd tige du vérin de compensation par un premier canal prévu dans un clapet piloté, ce premier canal étant également relié à un clapet de sécurité, tandis que le côté corps du vérin de benne est relié au côté corps du vérin de compensation par un second canal du clapet de sécurité, ce second canal étant, par ailleurs, relié à une centrale hydraulique. 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le clapet piloté comporte un tiroir poussé élastiquement et commandé par un poussoir pouvant être actionné par le levier auquel est attelé le vérin de benne lorsque ce vérin de benne atteint une position d'extension maximale, ledit tiroir présentant un passage mettant en communication les premier et second canaux du clapet piloté. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte deux brancards et deux jeux de vérins de levage, de vérins de benne et de vérins de compensation, respectivement montés en parallèle. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu une alimentation des vérins de benne par une commande manuelle pour provoquer le pivotement de la benne autour d'une articulation qui la relie à une extrémité du ou des brancards. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5 > caractérisé en ce que des butées sont prévues sur au moins un brancard pour le secouage de la benne en dépendance de l'actionnement du vérin de benne. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'en position d'abaissement maximale du brancard, le vérin de compensation occupe une position pour laquelle il fait un angle proche de 180 avec un bras du brancard.