Brevet FR2593201A1 — publié le 19870724

La présente invention concerne une machine servant à transporter et à poser des éléments de construction tels que des blocs de béton ou de matériaux similaires, notamment des bordures de trottoir et des pavés. Les machines connues de ce type sont en général des véhicules automoteurs,polyvalents, dont l'aspect et la structure sont similaires à ceux d'un tracteur agricole. Ces machines comprennent une cabine de pilotage recevant un conducteur, une fourche élévatrice adaptée pour recevoir et supporter une palette, et un bras manipulateur - ordinairement à commande hydraulique auquel est suspendue une pince de préhension. Cette dernière est généralement une pince à serrage automatique, c'est-à-dire une pince dont les mors de serrage pivotants se referment automatiquement sur la charge lorsque la pince est soulevée par le bras manipulateur, en raison du poids de la charge, et inversement, s'ouvrent automatiquement lorsque l'élément est posé au sol. Pour procéder à la pose d'éléments de construction et notamment de bordures de trottoir à l'aide d'une machine du genre mentionné, on procède de la manière suivante Le conducteur va chercher à l'aide du véhicule une palette garnie de bordures en béton ; il prélève cette palette au moyen de la fourche élévatrice et amène son véhicule à l'endroit où les bordures doivent être posées ; l'alignement des bordures de trottoir est généralement défini par un cordeau préalablement mis en place.Durant la pose, le conducteur de la machine est secondé par un opérateur dont le rôle est de manipuler la pince afin de la mettre en place successivement sur chacune des bordures entreposées sur la palette, puis de positionner avec précision la bordure supportée par la pince et par le bras manipulateur, et enfin d'enlever la pince de la bordure une fois que celle-ci a été correctement placée le long du cordeau.De sa cabine, le conducteur commande les différents mouvements du bras manipulateur pour soulever la pince qui a prélevé une bordure, déplacer cette pince depuis la palette jusqu'au voisinage de l'endroit de la pose, abaisser la pince pour poser la bordure sur le sol, puis commande les mouvements inverses de retour de la pince, en vue du prélèvement de la bordure suivante ; il commande également l'avance pas à pas du véhicule le long du cordeau, au fur et à mesure que les bordures sont posées bout à bout. Ces machines connues polyvalentes sont très coûteuses du fait qu'elles possèdent un équipement complet et sophistiqué, notamment un bras manipulateur relativement complexe. En outre, l'utilisation rationnelle de ces machines exige la présence de deux personnes, le conducteur du véhicule ainsi que l'opérateur chargé de la manipulation de la pince. L'invention a pour objectif d'éliminer ces inconvénients en proposant une machine qui soit particulièrement adaptée à la pose de bordures de trottoir tout en étant de conception simple et peu coûteuse, d'un emploi commode, et pouvant être utilisée par une seule persienne. Ce résultat est atteint conformément à l'invention par le fait que la machine, qui, de manière connue, comprend un châssis automoteur monté sur roues et adapté pour recevoir et supporter la palette, ce châssis étant équipé d'un dispositif de prélèvement,de manutention et de pose qui comporte une pince de préhension des éléments de béton, est caractérisée en ce que ce dispositif a la forme générale d'une potence et comprend - une colonne verticale fixée par sa partie inférieure au châssis, à proximité de l'un des bords latéraux de celui-ci - un premier bras horizontal qui est articulé par l'une de ses extrémités à la partie supérieure de ladite colonne, autour d'un premier axe vertical - un second bras horizontal prolongeant le premier et articulé sur celui-ci, autour d'un second axe vertical é - un treuil électrique ou hydraulique monté à lextrémité libre du second bras horizontal, ce treuil recevant un cable auquel est accrochée la pince de préhension1 et étant adapté pour déplacer celle-ci verticalement, vers le haut et vers le bas On comprend aisément queil est ainsi possible à une personne de déplacer la pince pour la faire venir soit à l'aplomb de la palette, soit à lBaplomb de la zone de mise en place de l'élément en bétons la double ar'cicula-- tion de la potence permettant au treuil de suive les mouvements (dans un plan horizontal) de la pince. Dans un mode de réalisation préférentiel de lin- vention, les articulations du premier bras sur la colonne et du second bras sur le premier sont toutes deux pourvues d'organes de rreinage, avantageusement réglables, qui s'opposent au libre pivotement relatif des deux parties articulées. Ce freinage est prévu pour éviter un déplacement intempestif de la pince, engendré par le poids de la charge, qui pourrait se produire notamment lorsque le châssis se trouve sur un sol incliné. Les couples de freinage des articulations peuvent naturellement etre réglés en fonction des conditions de travail, notamment du poids des éléments manipulés et de la configuration du terrain. Selon une caractéristique particulièrement intéressante de l'invention, la machine qui comprend de manière connue un poste de pilotage adapté pour recevoir un conducteur, ce poste étant pourvu d'un pupitre de commande du déplacement de la machine, est équipé d'un pupitre de commande auxiliaire situé sur un côté de la machine, à proximité de ladite colonne verticale. Il est ainsi facile à l'opérateur de faire avancer lui-même périodiquement la machine le long du cordeau, en synchronisme avec la progression de son travail de pose des bordures. La pince de préhension utilisée est avantageusement une pince à serrage automatique comprenant une paire de mors pivotants dont le serrage sur l'élément saisi est réalisé automatiquement par suite du soulèvement de la pince. Selon une caractéristique additionnelle, la pince de préhension est équipée de moyens permettant la commande à distance du treuil et éventuellement également la commande des divers mouvements de la machine (châssis et palette). Ainsi l'opérateur a la faculté de commander luimême le soulèvement et l'abaissement de la pince qu'il a en mains. Dans ce cas, il est avantageux de prévoir sur la pince une paire de poignées dans lesquelles sont montées des contacteurs électriques reliés au treuil par l'intermédiaire de câbles électriques, via un circuit de commande. La machine est avantageusement équipée d'une fourche porte-palette qui est mobile à la fois horizontalement et verticalement par rapport au chassies. Selon une autre caractéristique de l'invention, le châssis présente, en vue de dessus, la forme générale d'un U dont les branches, de faible hauteur, sont dirigées vers l'avant, et ce châssis est équipé de trois roues qui sont montées l'une dans la zone centrale de la partie arrière du châssis, et les deux autres à l'extrémité desdites branches, la machine étant adaptée pour recevoir et supporter la palette au-dessus de l'espace séparant ces branches. Cet arrangement accroit considérablement la stabilité de la machine, du fait que la verticale passant par le centre de gravité de la palette passe à l'intérieur du triangle de sustentation de la machine, dont les sommets sont constitués par les trois roues. D'autre caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en présentent un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue de côté de la machine - la figure 2 est une vue de dessus de la machine de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de détail, partiellement coupée, du dispositif de prélèvement, de manutention et de pose équipant la machine des figures 1 et 2 - la figure 3 A est une section transversale correspondant au plan de coupe A-A de la figure 3 - la figure 4 est une vue de dessus schématique de la machine, destinée à illustrer une opération de pose de bordures de trottoir. La machine représentée sur les figures comprend un châssis 1 dont la partie avant (tournée vers la gauche des fiqures 1 et 2) affecte la forme d'un U dont les branches 13 présentent une faible épaisseur. Le châssis est monté sur trois roues : deux roues avant 10 montées chacune à l'extrémité d'une branche 13, et une roue centrale arrière 11. La partie arrière de la machine est équipée d'une colonne verticale transversale 12 qui sert au guidage d'un coulisseau 72 pouvant coulisser dans cette colonne dans le sens vertical ; le coulisseau 72 porte lui-même des tiges horizontales 71, pouvant coulisser horizontalement dans ce coulisseau ; les tiges 71 supportent une poutre transversale 70 à laquelle sont fixés les deux bras 7 d'une fourche élévatrice adaptée pour prélever et supporter une palette P. A l'arrière de la colonne 12 se trouve un poste de pilotage 14 comprenant une plate-forme 140 destinée à recevoir un conducteur, ce poste étant équipé d'un pupitre de commande 15. A l'intérieur du carénage de la partie arrière de la machine, se trouvent les moteurs et organes de transmission qui permettent de faire avancer, reculer, et diriger la machine, ainsi que les moyens permettant de déplacer la fourche 7 à la fois horizontalement et verticalement. Ces moyens, qui peuvent être de type connu, n'ont pas été représentés sur les figures dans un seul but de simplification. Ils peuvent être commandés par les manettes du pupitre de commande 15. La colonne 12 est naturellement ajourée de manière à permettre au conducteur d'avoir vue sur l'espace situé devant la machine. Conformément à l'invention, sur l'un des flancs latéraux de la partie arrière de la machine, est prévu un pupitre de commande auxiliaire 16, dont les manettes permettent notamment de faire avancer ou reculer la machine. A la partie arrière de l'une des branches 13 du châssis, du même côté que le pupitre de commande 16, et à proximité de celui-ci, est montée une colonne 2, qui est fixée par sa partie inférieure 20 à cette branche 13. La colonne 2 se trouve donc à proximité de l'un des bords latéraux 130 de la machine. A l'extrémité supérieure de cette colonne 2, est monté un premier bras horizontal 3, articulé sur la colonne 2 de manière à pivoter autour d'un axe vertical X1. Dans le prolongement du premier bras 3, est monté un second bras 4, qui est lui-même articulé à l'extrémité du bras 3, de manière à pouvoir pivoter autour d'un second axe vertical X2. A l'extrémité du second bras 4, est fixé un treuil hydraulique 5. Une pince 6, de préférence du type à serrage automatique, est suspendue au treuil 5 par l'intermédiaire d'un câble 8. La figure 3 est une vue de détail de la potence constituée par la colonne verticale 2 et par les deux bras horizontaux 3 et 4. Dans le mode de réalisation illustré, le bras 3 comprend un manchon cylindrique 31 d'axe vertical X1, auquel est soudé perpendiculairement un tube~horizontal 30. La résistance à la flexion du bras est augmentée grave à la présence d'une nervure verticale 32 qui est fixée à la partie supérieure du tube 30 et au manchon 31 ; la hauteur de cette nervure diminue linéairement du manchon 31 jusqu'à I autre extrémité du bras 3, de manière à constituer une poutre encastrable, de résistance constante à la flexion. La partie supérieure de la colonne 2 à la forme d'une tige cylindrique 20, de diamètre inférieur à celui de la colonne, son diamètre correspondant au diamètre intérieur du manchon 31. Le manchon 31 étant monté sur l'extrémité 20 de la colonne 2, le bras 3 peut donc pivoter librement autour de l'axe X1, dans un plan horizontal. Cependant, ce montage est complété par des moyens de freinage et de retenue du bras 3 sur la colonne 2 ces moyens comprennent une paire de rondelles de friction (à coetficient de frottement élevé) 23,24, une rondelle élastique 25, du genre rondelle de "Belleville", une rondelle plate intermédiaire 26, et un écrou de serrage 22,vissé sur l'extrémité filetée 27 de la tige cylindrique 20. L'écrou 22 étant vissé suer la tige filetée 27, la rondelle élastique 25 va appliquer les deux rondelles 24 et 23, contre les faces d'extrémité du manchon 31, avec une force plus ou moins importante, dépendant du serrage de l'écrou 22. Il se crée donc un couple de frottement (ou de freinage) qui s'oppose à la libre rotation du bras 3 autour de l'axe X1. A l'extrémité libre du bras 3, sont fixées par soudage deux plaquettes horizontales 33, 34, qui servent de chape d'articulation au second bras 4. Le bras 4 a une structure analogue à celle du bras 3 : il comprend un manchon cylindrique 41 d'axe vertical X2, auquel est soudé un tube horizontal 40, le bras étant renforcé par une nervure 42 de hauteur décroissante en direction de l'extrémité opposée au manchon 41. Le manchon 41 est articulé dans un dispositif similaire à celui décrit en référence au bras 3, ce dispositif n'ayant pas été représenté à nouveau dans un seul but de simplification ; cette seconde articulation, d'axe X2, est également pourvue d'un système de freinage, dont le réglage peut être modifié à l'aide d'un écrou 35. Les dimensions des bras 3 et 4 sont choisies de telle manière que l'extrémité du bras 4 puisse venir surplomber pratiquement chaque endroit de la palette supporté par la machine. La longueur du premier bras 3 est de préférence supérieure à celle du second bras 4 ; la longueur du bras 3 est par exemple de 80 cm, et celle du bras 4 de 62 cm. La colonne 2 et les bras 3 et 4 sont réalisés dans un métal à haute resistance mécanique, de préférence en acier. A l'extrémité libre du bras 4, sous le tube 40, est fixé un treuil électrique 5, qui comprend une poulie 51 entraînée par un moteur électrique 50 ; ce dernier est alimenté en énergie électrique par des moyens appropriés non représentés. Sur la poulie 51 est enroulé un câble 8 auquel est suspendue la pince à serrage automatique 6. Celle-ci, qui peut être de tout type connu, comprend un châssis 60, aux extrémités duquel sont montés des mors pivotants 61. Le câble 8 est accroché à un organe de liaison 64 mobile par rapport au châssis 60, le mouvement relatif de ces deux parties provoquant le pivotement des mors 61 dans le sens du serrage lorsque la pince est soulevée, en raison du poids de la charge constituée par cette pince et par le bloc de béton saisi B. Sur le dessus du châssis 60 sont montées une paire de poignées 62, au moyen desquelles l'opérateur peut se saisir commodément de la pince. Ces poignées sont munies chacune d'un contacteur électrique 63 qui est relié par des câbles électriques 9, via un circuit de commande non représenté intégré au treuil 5, au moteur électrique 50. Ces contacteurs 63 permettent à l'opérateur de mettre en route le moteur 50, dans un sens ou dans l'autre, et donc de commander le levage ou la descente de la pince 6. Le circuit de commande peut être prévu de telle manière que le moteur 50 se mette en route dans un sens (par exemple dans le sens du levage) lorsque l'on appuie sur l'un quelconque, et sur l'un seulement, des deux contacteurs 63, et pour mettre en route le moteur 50 dans l'autre sens (dans le sens de la descente) lorsque l'on appuie à la fois sur les deux contacteurs 63 ; ainsi, les gestes pour l'actionnement du relevage et de l'abaissement de la pince restent les mêmes, quel que soit le côté de la pince qui se présente à l'opérateur, ce qui améliore considérablement son rendement. Nous allons maintenant décrire, en nous référant plus particulièrement à la figure 4, une opération de pose de bordures de trottoir. L'opérateur est préalablement allé chercher, en utilisant le poste de pilotage 14 et le pupitre de commande principal 15, une palette garnie de bordures B ; ces bordures sont des blocs de béton parallélépipédiques, dont la longueur est sensiblement plus grande que la hauteur et l'épaisseur ; la longueur de ces blocs est généralement de 1 m. Le trottoir à construire est visualisé par un cordeau C, préalablement mis en place à faible hauteur au-dessus du sol. Ayant conduit la machine à proximité dudit cordeau C, l'opérateur quitte le poste de pilotage 14 et procède lui-même à la pose des bordures. A la figure 4, plusieurs blocs B1, B2, B3, et B4 ont déjà été posés le long du cordeau C. Pour placer le bloc suivant B5, l'opérateur se saisit de la pince 6, à l'aide des poignées 62, déplace cette pince pour venir à l'aplomb du bloc B5 suivant qu'il souhaite prélever, et qui est placé sur -la palette P, met en place la pince sur le bloc B5, de telle manière que les mors pivotants 61 viennent en appui contre les faces d'extrémité de ce bloc, actionne l'un des contacteurs 63 pour provoquer la mise en route du treuil 5 dans le sens du relevage de la pince, ce relevage réalisant le serrage automatique du bloc, déplace la pince (et le bloc porté par celle-ci) pour l'amener à l'aplomb de l'endroit où il doit être posé (au bout de la rangée déjà formée par les blocs B1, B2, B3, B4), appuiesimultanément sur les deux contacteurs 63 de manière à faire descendre la bordure B5 au niveau du sol, aligne avec précision cette bordure dans le prolongement des bordures déjà posées, fait descendre complètement la pince pour que celle-ci dépose la bordure au sol en la libérant Grâce à la double articulation du premier bras 3 sur la colonne 2 et du second bras o sur le premier bras 3, il est possible à l'opérateur de placer la pince à des endroits très différents et bien précis de 90espace, à la fois dans la zone de prélèvement (au-dessus de la palette) et dans la zone de pose (le long du cordeau) Périodiquement, lorsque la zone de pose devient difficilement accessible à la pince, il agit sur les manettes du pupitre de commande 16, pour réaliser le déplacement de la machine, de sorte que l'opération peut se poursuivre. A la figure 4, on a représenté en traits pleins la position des bras 3 et 4 lorsqueils arrivent dans la position de prélèvement du bloc B5, et en traits interrompus lorsque ces bras, qui portent les références 3 et 4D arrivent dans la zone de pose, le passage duune position à l'autre se faisant par des mouvements de pivotement figurés par les flèches F1 et F2 respectivement du bras 3 autour de l'axe X7, et du bras 4-autour de l'axe X20 L'avance de la machine est figurée par la flèche Go Lâ configuration générale en forme de U (en vue de dessus) de cette machine lui confère une grande sta- bilité, du fait que lorsque les fourches 7 se trouvent en position normale (position des figures 1 et 2), le centre de gravité de la palette est bas, et la verticale passant par ce centre de gravite traverse la surface de sustentation triangulaire de la machine Par ailleurs, ces fourches étant à la fois mobiles verticalement, et extensibles vers l'avant, il est facile d'utiliser cette machine pour prélever des palettes en des endroits peu accessibles, notamment sur la plate-forme d'un camion. Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à simple titre d'exemple ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi par exemple qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en remplaçant le câble 8 par une chaîne ou par un organe similaire. REVENDICATIONS 1. Machine destinée au transport et à la pose d'éléments de béton, ou de matériau,similaire, notamment de bordures de trottoir, placés sur une palette, qui comprend un châssis automoteur monté sur roues et adapté pour recevoir supporter la palette, ce châssis étant équipé d'un dispositif de prélèvement, de manutention et de pose, qui comporte une pince de préhension des éléments de béton, caractérisée par le fait que ledit dispositif a la forme générale d'une potence et comprend - une colonne verticale (2) fixée par sa partie inférieure (20) au châssis (1X, à prpximité de l'un des bords latéraux (130) de celui-ci ; - un premier bras horizontal (3) qui est articulé par l'une de ses extrémités à la partie supérieure de ladite colonne (2), autour d'un premier axe vertical (X1) ;; - un second bras horizontal (4) prolongeant le premier et articulé sur celui-ci, autour d'un second axe vertical (X2) ; - un treuil électrique (5) ou hydraulique monté à l'extrémité libre du second bras horizontal (4), ce treuil recevant un câble (8) auquel est accrochéeladite pince de préhen- sion (6) et étant adapté pour déplacer celle-ci verticalement, vers le haut et vers le bas. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les articulations du premier bras (3) sur la colonne (2), et du second bras (4) sur le premier (3), sont pourvues d'organes de freinage s'opposant au libre pivotement relatif des deux parties articulées (3-2 ; 4-3). 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdits organes de freinage comprennent des moyens de réglage du couple de freinage s'opposant au libre pivotement relatif des deux parties articulées (3-2 ; 4-3). 4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, qui comprend un poste de pilotage (14) adapté pour recevoir un conducteur, ce poste étant pourvu d'un pupitre (15) de commande du déplacement de la machine, caractérisée par le fait qu'elle est équipée d'un pupitre de commande auxiliaire (16) situé sur un côté de la machine, à proximité de ladite colonne verticale (2). 5. Machine selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la pince de préhension (6) est une pince à serrage automatique comprenant une paire de mors pivotants (61) dont le serrage sur l'élément saisi (B) est réalisé automatiquement par suite du soulèvement de la pince (6). 6. Machine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que la pince de préhension (6) est équipée de moyens (63) permettant la commande à distance du treuil (5) et/ou de la machine. 7. Machine selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la pince de préhension (6) est munie d'une paire de poignées (62) dans lesquelles sont montés des contacteurs électriques (63) reliés au treuil électrique (5) par l'intermédiaire d'un circuit de commande. 8. Machine selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'elle comporte une fourche porte-palette (6) mobile horizontalement et verticalement par rapport au châssis (1). 9. Machine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que le châssis (1) présente, en vue de dessus, la forme générale d'un U dont les branches (13), de faible hauteur, sont dirigées vers l'avant, ce châssis étant équipé de trois roues qui sont montées l'une (11) dans la zone centrale de la partie arrière du châssis, et les deux autres (10) à l'extrémité desdites branches (13), la machine étant adaptée pour recevoir et supporter la palette (10) au-dessus de l'espace séparant ces branches (13).