Brevet FR2539404A1 — publié le 19840720

Procédé et chariot de manutention suivant c e procédé déplaçable manuellement, élévateur de charge, de grande stabilité et large visibilité. La présente invention a pour objet un chariotélévateur de manutention dont la translation est assurée par l'énergie musculaire de l'opérateur. Le mouvement d'élévation peut également faire appel à la même énergie musculaire ; mais il peut être également mû à partir d'une autre source d'énergie. On connait (figure 1) des chariots élévateurs à énergie musculaire qui se présentent sous la forme générale d'une table élévatrice montée sur des roues. Ils comprennent un plateau mobile 1 dont l'élévation est généralement assurée par des moyens hydrauliques (non représentés) comprenant une pompe à main. Avec cette disposition, la hauteur maximale de l'éleva- tion est limitée dans la plupart des cas à une fraction de la hauteur de la structure qui supporte le plateau 1. En outre, les chariots suivant la figure 1 reposent sur le sol suivant un polygone de sustentation qui n'est pas beaucoup plus grand que la projection sur le sol du plateau 1. On connait (figure 2) d'autres chariots à énergie musculaire comprenant une structure 2 reposant sur le sol par l'intermédiaire de roues 3. La structure 2 supporte un mât vertical 4 le long duquel peut coulisser le plateau porte-charge 1 ou la fourche qui le remplace. Ici encore, l'élévation du plateau est généralement assurée par des moyens hydrauliques comprenant une pompe à main ou une moto-pompe électrique. La cinématique assurant le mouvement du plateau 1 le long du mât 4 s'apparente à celle qui est utilisée très largement dans les chariots à fourche automoteurs. Les chariots suivant la figure 2 présentent un certain nombre d'inconvénients - Ici encore, comme sur le chariot de la figure 1, le polygone de sustentation n'est pas très supérieur à la projection au sol du plateau portecharge 1. - La vision de la charge qu'a l'opérateur est entravée par le mât vertical 4. - Ce mât représente un obstacle vertical permanent dans toutes les évolutions du chariot, même lorsqu'on n'utilise qu'une fraction de la hauteur de levée maximale possible. - La présence du mât relève le centre de gravité du chariot, ce qui a pour effet de diminuer encore sa stabilité. La présente invention a pour but d'éliminer les différents inconvénients exposés ci-dessus. L'invention a pour objet un procédé pour réaliser un chariot à quatre roues déplaçable manuellement, élévateur de charge, de grande stabilité et large visibilité, caractérisé en ce qu'on donne au bâti du chariot un plan en H ou U, en ce qu'on réserve dans l'arrière du chariot, à l'intérieur du polygone de sustentation défini par les points d'appui des roues sur le sol, un emplacement pour les manoeuvres et la marche de l'utilisateur, emplacement entièrement libre d'accès par l'arrière et dégagé vers l'avant et sur les côtés-au-dessus bâti, et en ce qu'on place au voisinage de l'aplomb des roues arrière l'axe horizontal de pivotement des moyens élévateurs supportant la charge à l'avant du chariot et disposés latéralement de part et d'autre de l'emplacement réservé à l'utilisateur. On donnera avantageusement à l'emplacement réservé à l'utilisateur une profondeur telle que pendant le déplacement du chariot son buste soit au moins en partie au-dessus de cet emplacement. L'invention a également pour objet un chariot à quatre roues, déplaçable manuellement, éléva- teur de charge, de grande stabilité et large visibilité, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un bâti comprenant deux armatures latérales en L dressées dont les bras horizontaux, munis de roues à- chaque extrémité, constituent une base de roulement du chariot en appui sur le sol, les armatures étant solidarisées par une traverse fixe réunissant leurs bras horizontaux au voisinage de leurs extrémités libres formant l'avant du chariot, et par une fourche dont les extrémités libres pivotent chacune respectivement sur un des bras dressés des arma- tures, la partie médiane de la fourche portant un support de charge et venant en position basse au voisinage des roues avant, les branches de la fourche étant reliées respectivement à leurs armatures associées par des vérins. Dans un mode de réalisation avantageux, chaque bras dressé des armatures porte une poignée latérale de préhension pour les déplacements du chariot. De préférence les poignées sont formées par des prolongements vers l'avant au-dessus des axes de pivotement des extrémités de la fourche. Ainsi un chariot élévateur suivant l'invention à énergie musculaire possède les caractères avantageux suivants : - La structure du chariot est ouverte pour permettre à l'opérateur de se-placer, et de se déplacer, à l'intérieur du polygone de sustentation, ou tout au moins de faire pénétrer ses pas dans ledit polygone. - On obtient ainsi la stabilité maximale puisque le polygone de sustentation comprend, outre la projection au sol du plateau porte-charge, et des structures voisines, la surface balayée par les pas de l'opérateur. - Le plateau porte-charge est supporté par un système articulé dont la hauteur minimale horstout est (ou peut être) choisie inférieure à la hauteur des mains de l'opérateur debout, donc a fortiori inférieure à la taille de l'opérateur. Ce chariot n'a donc pas un encombrement inutile verticalement par sa structure. - Pour les élévations comprises entre la moyenne et le maximum, l'encombrement vertical est strictement celui du plateau porte-charge, et de la charge qu'il supporte. - A tout instant, l'opérateur a une vision directe de la charge. - L'élévation est assurée par des moyens hydrauliques comprenant une pompe à main, ou bien une pompe à pied, ou bien une moto-pompe. - Le chariot repose sur le sol par des roues, de préférence au nombre de 4, dont de préférence 2 roues pivotantes placées à l'avant, et 2 roues fixes placées à l'arrière. - De préférence, les roues fixes seront choisies blocables par un frein commandé au pied suivant une technique connue en soi. L'invention sera mieux comprise en se reportant aux figures annexées, dans lesquelles La figure 1 représente un chariot connu en soi avec table élévatrice. La figure 2 représente un chariot connu en soi avec mât vertical. La figure 3 représente en élévation une première forme de réalisation d'un chariot suivant l'invention. La figure 4 est la vue de dessus du chariot de la figure 3. La figure 5 montre en détail un plateau porte-charge suspendu à la fourche élévatrice du chariot suivant l'invention. La figure 6 est une vue rabattue du plateau de la figure 5. La figure 7 représente en élévation une deu xième forme de réalisation d'un chariot suivant l'invention. La figure 7a est une vue en plan de la fourche mobile de ce chariot. Les figures 8 à 11 représentent différentes dispositions du plateau porte-charge du chariot relativement à son dispositif élévateur. La figure 12 représente une disposition surbaissée du plateau porte-charge du chariot relativement à sa structure horizontale. Les figures 13 à 15 sont des diagrammes cinématiques montrant diverses variantes dans la disposition des vérins du chariot relativement à son dispositif élévateur. La figure 16 est une courbe caractéristique montrant les variations de la force appliquée aux vérins en fonction de l'angle du dispositif élévateur avec l'horizontale. La figure 17 est un diagramme cinématique montrant une disposition des vérins à l'intérieur du dispositif élévateur. Sous sa forme la plus simple représentée sur les figures 3 et 4 (la figure 3 étant l'élévation et la figure 4 la vue de dessus) le chariot suivant l'invention comprend une structure horizontale 2 en forme de H dont les grandes branches sont dirigées vers l'arrière, et les petites vers l'avant. La structure 2 repose sur le sol 5 par 4 roues 3. Les roues avant 31 sont pivotantes et les roues arrière 32 sont fixes dans le cas des figures 3 et 4. La structure 2 porte deux jambes verticales 6 reliées à la structure 2 par deux jambes de force 7. La structure 2 porte également une pompe hydraulique à pied 8 dont la fonction sera expliquée plus loin. Sur les jambes 6 s'articule une fourche 9 portant en son milieu un crochet articulé 15. L'angle formé par la fourche 9 avec la jambe 6 est contrôlé par deux vérins hydrauliques 101 et 102, en sorte que, lorsque la tige de ces vérins sort, la fourche 9 s'élève. Les deux vérins 10 sont reliés à la pompe 8 par des canalisations 11 assurant l'équilibrage de pression qui n'ont été représentées que sur la figure 3 dans un souci de clarté. Enfin les jambes 6 portent à leur sommet deux poignées 121 et 122, de préférence formant un angle de 1350 avec l'horizontale pour en faciliter la saisie. Avec le chariot des figures 3 et 4, la trace des pas de l'opérateur représentée en 131, 132 pénètre largement à l'intérieur du polygone de sustentation qui est un quadrilatère dont les sommets sont les points de contact des roues 3 avec le sol 5. Par rapport aux chariots connus des figures 1 et 2, on a considérablement augmenté les- dimensions de ce polygone, sans pour autant augmenter la surface d'occupation du sol par l'ensemble opérateur + chariot. L'élévation du crochet 15 s'obtient en actionnant la pédale 14 de la pompe 8. La tige des vérins 10 sort progressivement, et la fourche 9 s'élève coup par coup en entraînant le crochet 15. La descente du crochet 15 s'obtient en actionnant dans la pompe 8 une pédale de décompression qui met les vérins 10 en liaison avec le réservoir hydraulique par l'intermédiaire d'un étranglement qui limite la vitesse de descente, suivant une disposition connue en soi. La hauteur d'élévation peut être considérable, puisque la fourche 9 peut se débattre par exemple de 900, en partant d'une position basse formant un angle de -450 avec l'horiz4nta- le pour s'élever jusqu'à une hauteur maximale correspondant à un angle de +450 avec l'horizontale On remarquera que l'opérateur a en tous temps une vision totale du crochet (et de la charge qui lui est suspendue) puisqu'aucune structure n'est située entre ses yeux et ledit crochet. On remarquera aussi que le chariot ne porte aucune structure pouvant gêner ses évolutions, puisque son point haut s'arrête aux poignées 12. On évite donc tous les inconvénients du mât de la figure 2, tant au point de vue vision qu'au point de vue encombrement. Enfin, avec comme représenté sur les figures 3 et 4 2 roues pivotantes 31 à l'avant, et deux roues fixes 32 à l'arrière, la rotation du chariot s'opère autour d'un axe vertical situé entre les deux roues arrière 32 axe qui coïncide pratiquement avec celui de la colonne vertébrale de ltopérateur. La rotation du chariot s'obtient donc très instinc vivement par une rotation des épaules de l'opéra- teur sans que ce dernier ait à faire des pas de travers. Bien entendu, les deux branches de la fourche 9 ont un écartement largement supérieur à celui des poignées 12 afin que les mains de l'opérateur ne risquent pas de'être gênées pendant l'élévation de la fourche 9. Les figures 5 et .6 représentent une variante du chariot des figures 3 et 4 aans laquelle la fourche 9 ne supporte plus un crochet articulé 15, mais un plateau porte-charge i-par l'intermédiaire d'un 3 oint de cardan 16. Dans ce cas, la charge et son support 1 transmettent à la fourche 9 une force verticale appliquée en son milieu. En se référant à la figure 7 on voit un chariot semblable à celui des figures 3 et 4. Mais ici,- on assure l'horizontalité du plateau porte-charge 1 en utilisant deux parallélogrammes symétriques, un de chaque côté. Le-parallélogramme visible sur la figure 7 a un côté inférieur constitué par la fourche mobile 9, un côté supérieur constitué par un tirant 17, un côté sensiblement vertical sur la.jambe 6, et un autre côté sensiblement vertical sur le plateau porte-charge 1. On remarquera que, lorsque le plateau 1 s'élève, il s'avance vers l'avant d'une course correspondant à la flèche de l'arc qu'il décrit. Cette avance est favorable parce qu'elle crée un porte-àfaux facilitant la prise ou la décharge.sur un plan situé en avant de l'avancée maximale du chariot. ils figure 7a représente en plan la fourche mobile 9 qui, dans ce mode de réalisation, -affecte dans son ensemble la forme de la lettre H avec deux grandes branches allant vers 11 arrière pour s'articuler avec les jambes verticales 6, deux petites branches allant vers l'avant pour s'articulér avec le plateau porte-charge 1, et une branche transversale 20 située de préférence aussi loin que possible vers l'avant pour faciliter les mouvements de l'opé- rateur quand il se penche vers l'avant. Les figures 8 à 11 représentent des variantes dans- la disposition du plateau porte-charge 1. Ces figures 8 à 11 supposent toutes que l'avant est à gauche. Dans la disposition des figures 8 et 10, la fourche 9 et les tirants 17 s'articulent à l'arrière du plateau porte-charge 1, et à l'avant dans la disposition des figures 9 et 11. Le plateau sur lequel repose la charge 18 est le fond de la structure 1 dans les figures 8 et 9. Ce même plateau est le toit de la structure 1 dans les figures 10 et 11. Le choix entre ces diverses dispositions sera dicté par les critères suivants - Longueur du chariot : plus court pour une levée donnée si on utilise les dispositions des figures 9 et 11. - Plan de dépose en position inférieure plus bas dans les figures 8 et 9. - Ripage de la charge plus facile dans les figures 10 et 11. La figure 7 montre une dispo-sition où le plateau porte-charge 1 vient reposer sur la structure horizontale 2 en position inférieure. Mais on peut également prévoir le plateau 1 suffisamment étroit pour qu'il puisse se loger à l'intérieur de la struc- ture 2 comme représenté sur la figure 12. Cette disposition sera facilitée si la fourche 9 a son extrémité avant en forme de crosse 19 pour échapper à la traverse de la structure 2. On augmentera la rigidité delta structure si l'on réunit les deux tirants. 17 par une barre transversale 20 pour lui donner une forme en H analogue à celle de la fourche mobile 9 représentée sur la figure 7a. Le prix de cette augmentation de la rigidité est une certaine augmentation du poids, et une moindre facilité de montage. Avec les structures des figures 3, 4 et 7, on peut disposer les vérins hydrauliques 10 de plusieurs façons. Les figures 13-, 14 et 15 représentent la structure en diagramme cinématique. On y retrouve, représentées sans épaisseur la structure horizontale 2, les jambes verticales 6 et la fourche mobile 9. Dans la figure 13, le vérin 10 est vertical pour les positions extrêmes haute et basse de la fourche 9. Dans la figure 14, le vérin 10 est parallèle à la fourche 9 pour les mêmes positions extrêmes. Dans la figure 15, les points de calage du vérin 10 sont dérivés de ceux représentés dans la figure 14 par une rotation. En sorte que le vérin 10 agit rigoureusement de la même façon dans les dispositions des figures 14 et 15. La figure 15 est celle des trois qui se prête le mieux à la mise en place des jambes de force 7 destinées à alléger les jambes verticales 6 et la structure horizontale 2. L'avantage des cinématiques des figures 13, 14, 15 est que les forces agissant sur les vérins, donc la pression régnant dans ceux-ci, varie très peu au cours de l'élévation de la charge. La courbe exprimant ces forces, en fonction de l'angle a formé par la fourche mobile 9 avec l'horizontale a la forme générale représentée dans la figure 16. Dans le mode de réalisation de la figure 17, les tirants 17 peuvent être reliés par une traverse analogue à la traverse 20 de la fourche 9 pour constituer une véritable fourche mobile supérieure l7 venant se placer au-dessus de la fourche mobile inférieure 9. Il est avantageux, en ce cas, de placer les vérins 10 entre les fourches 9 et 17 et parallèlement à elles comme représenté sur la figure 17. Ainsi les efforts sont mieux répartis-entre les deux fourches 9 et 17. La cinématique de la figure 17 a rigoureusement la même courbe caractéristique figure 16 que les cinématiques des figures 13, 14 et 15. Elle permet la mise en place de jambes de force 7 dans une disposition idéale parallèle aux fourches 9 et 17 dans leur position inférieure. Les calculs de résistance montrent que, dans les cinématiques suivant les figures 14 et 15, il est avantageux de placer le vérin 10 en sorte qu'il attaque la fourche 9 environ à mi-longueur de celleci. De même dans la cinématique de la figure 17, il est avantageux de placer comme représenté le vérin 10 à peu près à mi-longueur des fourches 9 et 17. Dans les chariots des figures 3, 4 et 7,.on a représenté lespoignées12 à l'intérieur des éléments 9 et 17. Mais on peut également adopter la disposition inverse, avec les poignées à l'extérieur, qui aura pour effet de faire monter les éléments 9 et 17 entre les bras de l'opérateur et son tronc. On a vu qu'il était avantageux-(chariot plus maniable) de mettre les roues pivotantes 31 du cha riot à l'avant, et les roues fixes 32 à l'arrière. Pour faciliter les déplacements (chargements, déchargements) de la charge 18 sur le plateau l, et l'action sur la pédale 14, on pourra avantageusement choisir les roues fixes 32 du type blocable par une petite pédale suivant une disposition bien connue en soi. La pompe hydraulique- 8 peut être montée de façon que la pédale 14 occupe une position transversale voisine de la barre transversale de la structure horizontale 2 D Cette pompe pourra avantageusement être équipé d'une soupape de sûreté pour limiter la charge que l'on demande au chariot de lever Enfin, la pompe à pied 8 pourra avantageusement être remplacée par une moto-pompe pour que l'énergie musculaire ne serve plus qu"à la transla- tion du chariot ; l'énergie pour l'élévation etant fournie -comme dans certains chariots connus tels que ceux des figures 1 et 2- par une batterie d'accu mutateurs portés par le chariot, ou par le réseau de distribution électrique du lieu d'utilisation, en employant une ou plusieurs prises de courant aux endroits prévus pour des élévations Quand on emploie une moto-pompe à la place de la pompe à pied 8, la pédale 14 actionnera un interrupteur électrique ou hydraulique assurant l'envoi d'huile sous pression dans les vérins 10. REVENDICATIONS 1. Procédé pour réaliser un chariot à quatre roues déplaçable manuellement, élévateur de charge, de grande stabilité et large visibilité, caractérisé en ce qu'on donne au bâti du chariot un plan en H ou U, en ce qu'on réserve dans l'arrière du chariot, à l'intérieur du polygone de sustentation défini par les points d'appui des roues surale sol, un emplacement pour les manoeuvres et la marche de l'utilisateur, emplacement entibrement libre d'accès par l'arrière et dégagé vers l'avant et sur les côtés audessus du bâti, et en ce qu'on place au voisinage de l'aplomb des roues arrière l'axe horizontal de pivotement de moyens élévateurs supportant la charge à l'avant du chariot et disposés latéralement de part et d'autre de l'emplacement réservé à l'utilisateur. 2. Procédé suivant la revendication 1, carac térisé en ce qu'on donne à l'emplacement réservé à l'utilisateur une profondeur- telle que pendant le déplacement du chariot fson buste soit au moins en partie au-dessus de cet emplacement. 3. Chariot à quatre roues, déplaçable manuellement, élévateur de charge, de grande-stabilité et large visibilité suivant le procédé de la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué par un bâti comprenant deux armatu res latérales (2, 6) en L dressées dont les bras horizontaux (2), munis de roues (3) à chaque extrémité, constituent une base de roulement du chariot en appui sur le sol (5), les armatures étant solidarisées par une traverse fixe réunissant leurs bras horizontaux (2) au voisinage de leurs extrémités libres formant l'avant du chariot, et par une fourche (9) dont les extrémités libres pivotent chacune respectivement sur un des bras (6) dressés des armatures, la partie médiane de la fourche (9) portant un support de charge (1, 15) et venant en position basse au.voisi- nage des roues avant (3l), les branches de la fourche (9) étant reliées respectivement à leurs armatures associées (6) par des vérins (10). 4. Chariot suivant la revendication 3, carac térisé en ce que chaque bras dressé (6) des armatures porte une poignée (12) latérale de préhension pour les déplacements du chariot. 5. Chariot suivant la revendication 4, carac terse en ce que chaque poignée (12) prolonge le bras dressé (6) de l'armature vers l'avant. 6. Chariot suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les poignées (12) sont disposées au-dessus des axes de pivotement des extrémités de la fourche (9). 7. Chariot suivant l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le support de charge est un crochet (15) articulé à l'avant et au milieu de la fourche (9). 8. Chariot suivant l'une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le dispositif portecharge est un plateau (1) suspendu à l'avant et au milieu de la fourche mobile (9). 9. Chariot suivant l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que chaque vérin (10) est placé entre une branche de la fourche (9) et le bras dressé (6) de l'armature associée. 10. Chariot suivant l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un plateau porte-charge (1) articulé à l'avant de la fourche (9), et deux tirants (17) placés symétriquement et paral lelement aux branches de la fourche (9) e articulés entre le plateau porte-charge (1) et les bras dres sés (6) des armatures pour former de chaque côté du chariot un parallélogramme dont les côtés principaux sont un tirant (17) et la branche correspondante de la fourche (9), dont le côté avant est le segment-du plateau porte-charge (1) situé entre les articulations du parallélogramme, et dont le côté arrière est le segment du bras dressé (6) de l'armature situé entre les articulations du parallélogramme 11. Chariot suivant la revendication 10, ca caractérisé en ce que chaque vérin (10) est placé entre une branche de la fourche (9) et le tirant (17) correspondant. 12. Chariot suivant la revendication 10, ca ractérisé en ce que les deux tirants (17) sont reliés par une traverse pour constituer une deuxième fourche pivotante reliant le plateau porte-charge (1) aux bras dressés (6) des armatures.