Brevet FR2613343A1 — publié le 19881007

Elévateur à bras articulés et organes télescopiques monté sur véhicule La présente invention concerne un élévateur monté sur véhicule, du type comprenant des organes élévateurs appliqués sur la structure d'un véhicule et disposés de façon à soulever une nacelle sur laquelle peuvent trouver place des personnes et/ou des choses. De tels élévateurs sont utilisés pour porter des matériels et surtout des ouvriers dans des positions de travail qui peuvent difficilement être atteintes par d'autres moyens. On connait des élévateurs du type général défini ci- dessus dans lesquels la nacelle ou plate-forme est suppor- tée par une série d'organes télescopiques verticaux actionnés mécaniquement. Les élévateurs connus de ce genre ont cependant un champ d'action extrêmement limité, la nacelle ou plate-forme ne pouvant être déplacée par rapport au véhicule sensiblement que dans la position verticale, et les déplacements éventuels en direction horizontale qui se révèlent nécessaires devant être effectués par le véhicule portant l'élévateur. En outre, avec ce système, on ne peut atteindre qu'une hauteur limitée de soulèvement si on veut que l'encombrement du véhicule portant le système de soulèvement en position abaissée soit acceptable du point de vue des nécessités de la circulation. On connaît également, par des brevets précédents du même titulaire, des élévateurs du type général ci-dessus, dans lesquels la nacelle est supportée par un système de bras mécaniquement articulés, actionnés par des cylin- dres hydrauliques. Ces élévateurs permettent, soit d'at- teindre des hauteurs de soulèvement considérables, soit de travailler dans un champ d'action important, parce que la nacelle peut être déplacée aussi horizontalement grâce au système de bras articulés, et ce dernier peut être monté sur le véhicule avec interposition d'une crapaudine tournant sous l'action d'un moteur. Cependant, les déplacements horizontaux réalisables de cette façon souffrent de graves limitations à cause de la nécessité de conserver la stabilité du système en maintenant son barycentre toujours à l'intérieur du périmètre d'appui sur le terrain, périmètre qui est défini en munissant le véhicule de jambes d'appui dotées de vérins hydrauliques et qui peut être supérieur,mais seulement dans des limites relativement restreintes, au périmètre naturel d'appui du véhicule. Quand la nacelle doit être déplacée horizon- talement, soit parce que les éléments terminaux du système de bras supportant la nacelle ont un poids important, soit parce que le système de bras entier doit être déplacé du côté vers lequel on désire déplacer la nacelle, on observe de forts déplacements du barycentre qui limitent gravement les possibilités d'utilisation pouvant être admises pour la nacelle en observant des conditions de sécurité convenables. Le but de la présente invention est de réaliser un éléva- teur monté sur véhicule qui permette d'atteindre, en toute sécurité, des hauteurs de fonctionnement importantes et des déplacements horizontaux considérables de la nacelle, constituant ainsi un champ d'action très étendu, tout en présentant, quand le système est abaissé, un encombrement compatible avec la circulation du véhicule. Ce but est atteint selon l'invention par un élévateur comprenant un système de bras mutuellement articulés, montés sur un véhicule et actionnés par des cylindres hydrauliques,et comprenant une nacelle reliée à l'extré- mité supérieure dudit système de bras pour être soulevée et déplacée par celui-ci, caractérisé en ce qu'un système additionnel d'organes télescopiques, actionnés par des cylindres hydrauliques, est inséré de façon orientable entre l'extrémité supérieure du système de bras et la nacelle. Grâce à cette structure composite, l'élévateur peut soulever la nacelle à une grande hauteur, égale à la somme des hauteurs pouvant être atteintes par le système de bras et par le système d'organes télescopiques, quand ce dernier système est orienté en direction verticale, ou bien,en limitant le soulèvement de la nacelle à la hauteur pouvant être atteinte par le système de bras, peut réaliser de grands déplacements horizontaux de la nacelle quand le système d'organes télescopiques est orienté horizontalement. Ces déplacements horizontaux de la nacelle ne comportent pas de perte de stabilité, même s'ils sont très étendus, parce que seuls les éléments terminaux du système d'organes télescopiques prennent avec la nacelle une élongation latérale, tandis que le système de bras, dont le poids est largement prépondé- rant, peut rester centré ou, si nécessaire, peut aussi être quelque peu.déplacé du côté opposé aux fins d'équili- brage. En outre, tous les états intermédiaires entre les deux états extrêmes indiqués peuvent être réalisés en donnant au système d'organes télescopiques une position inclinée, Il devient ainsi possible de couvrir avec l'élévateur un champ de positions de travail de la nacelle très étendu, impensable avec les systèmes connus. D'autre part, quand l'élévateur est abaissé en posi- tion de repos sur le véhicule qui le porte, le système d'organes télescopiques peut être orienté horizonta- lement au-dessus du système de bras repliés et de la cabine du véhicule, tirant partie de la longueur hors- tout du véhicule et comportant un encombrement en hauteur compatible avec les gabarits normalement imposés par la circulation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée d'un exemple de réalisation et des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue latérale, à échelle très réduite, d'un véhicule portant un élévateur selon l'invention, replié à l'état de repos pour la circulation du véhi- cule; - la figure 2 est une vue frontale du véhicule avec l'élévateur, conforme à la figure 1. - la figure 3 est une vue en plan du véhicule selon les figures précédentes, muni de moyens d'appui sur le terrain mais sans l'élévateur; - les figures 4, 5 et 6 sont des vues latérales de la partie inférieure de la section du système comprenant des bras articulés, dans trois positions respectivement d'abaissement complet, de soulèvement partiel et de soulèvement total; - la figure 7 illustre un dispositif élévateur détaché du véhicule, en vue frontale, à l'état de soulèvement maximal; - la figure 8 est une vue latérale à échelle beaucoup plus grande de la portion proximale du système de bras télescopiques; - la figure 9 illustre, de façon analogue à la figure 8, la portion distale du système de bras télescopi- ques; - la figure 10 est une vue frontale de la portion distale du système de bras télescopiques; - la figure 11 illustre, de façon analogue à la figure et partiellement en coupe, la portion proximale et certaines portions intermédiaires du système de bras télescopiques; - la figure 12 illustre, à échelle encore plus grande, une coupe transversale du système de bras télescopiques, selon la ligne XII-XII de la figure 10; - les figures 13 à 16 illustrent, à échelle très réduite, diverses configurations que l'élévateur peut prendre et - la figure 17 illustre schématiquement le champ d'action réalisable par l'élévateur. La référence 1 indique le châssis d'un véhicule qui, dans l'exemple illustré, est un camion comportant une cabine de conduite 2 et des roues pour la route 3, mais qui, selon les besoins, peut être aussi une remorque, un wagon de chemin de fer ou autres. Sur le châssis 1 est montée une crapaudine 4 destinée à recevoir l'élé- vateur, et en outre, pour garantir un appui sûr sur le terrain quand l'élévateur est en fonction, est prévue une structure 5 comportant des bras extensibles 6 qui portent des vérins verticaux 7 destinés à fournir un appui sur le terrain quand c'est nécessaire, réalisant un large périmètre d'appui, comme le montre la figure 3. Sur la crapaudine 4 est montée une tourelle 8 qui représente l'élément de base de l'élévateur. Pour l'orientation de l'élévateur, on peut faire tourner la crapaudine 4 avec la tourelle 8 par rapport au véhicule par des moyens quelconques connus en soi, de préférence motorisés. A la tourelle 8 sont articulées deux bielles 9 et 10 formant un parallélogramme articulé avec un premier bras de soulèvement 11. Ce dernier est actionné-par un cylindre hydraulique 12 dont les extrémités sont articulés respectivement au bras 11 et à la base de la tourelle 8. On doit comprendre que les éléments décrits se réfèrent à chacun des côtés de l'élévateur, et que dans la réalisation pratique, certains d'entre eux, de même que certains de ceux qui seront décrits dans la suite, sont doubles. et sont répétés de l'autre côté de l'élévateur, comme on le voit à la figure 7. Le premier bras de soulèvement 11 porte, articulé à son extrémité distale, un élément en équerre 13, appelé berceau. Celui-ci est également raccordé au système de bielles 9,10 au moyen d'un tirant-poussard 14, et l'ensemble de ces composants est dimensionné de façon que le berceau 13 se déplace en restant sensiblement parallèle à lui-même lorsque la configuration du système varie. En désactivant le cylindre hydraulique 12, on peut laisser descendre ces composants dans la position de repos selon les figures 1 et 4, dans laquelle ils sont contenus l'un dans l'autre et donnent lieu à un encombrement d'ensemble très réduit. C'est la position de transport. Au contraire, lors de l'utilisation de l'élévateur, en activant le cylindre hydraulique 12, on peut soulever partiellement ces mêmes composants selon la figure 5 ou encore les soulever au maximum selon la figure 6, en fonction des exigences de soulève- ment qui se présentent. Au berceau 13 est articulé un second bras de soulèvement , actionné par un cylindre hydraulique 18 qui aboutit à une extrémité du berceau 13. A l'extrémité opposée du second bras de soulèvement 15 est articulé un élément en équerre 16 appelé contre-berceau. Le contre-berceau 16 est, en outre, relié au berceau 13 par un tirant 17, et l'ensemble de ces éléments est dimensionné de façon que le contre-berceau 16 se déplace en restant sensiblement parallèle à lui-même lors de la variation de la configuration du système. En désactivant le cylindre hydraulique 18, on peut laisser descendre les derniers composants décrits dans la position de repos selon la figure 1, dans laquelle le second bras de soulèvement et le tirant 17 s r'abaissent sur le premier bras de soulèvement 11 et le contre-berceau 16 se superpose à la cabine 2 du véhicule porteur réalisant un encombrement d'ensemble minimal. Lors de l'utilisation de l'élévateur, en activant le cylindre hydraulique 18, on peut soulever les composants, par exemple dans les positions illustrées aux figures 14 et 16. Au contre-berceau 16 est articulé le premier élément 19 d'un système d'organes télescopiques, qui peut être orienté par rapport au contreberceau 16 à l'aide d'un cylindre hydraulique 20 qui permet de disposer l'élément 19 en une position quelconque entre la position.horizontale (représentée par exemple aux figures 15 et 16) et la position verticale (représentée par exemple aux figures 14 et 16). A I'intérieur du premier élément 19 est inséré un second élément 22 guidé par des galets propres 23,23' et par des galets 21 de l'élément 19 au moyen desquels le second élément 22 peut coulisser télescopiquement par rapport au premier élément 19. De façon analogue, un troisième élément 25 est inséré dans le second élément 22 et est guidé par des galets propres 26,26' et par des galets 24 de l'élément 22 pour pouvoir coulisser télescopiquement par rapport au second élément 22. Les trois éléments 19, 22 et 25 sont jumelés, étant répétés sur chaque côté de l'élévateur, et constituent un système télescopique qui peut être étendu et rétracté à l'aide d'un cylindre hydraulique 27 disposé entre les éléments jumelés du système télescopique et relié par ses extrémités au premier élément 19 et au troisième élément 25 respecti- vement, comme le montre en particulier les figures 8 à 12. Au moyen du cylindre 27, le système télescopique 19-25 peut être rétracté, comme on le voit à la figure 1, ou bien plus ou moins étendu, selon les nécessités, jusqu'à l'extension maximale du système qui apparaît 2 [3343 aux figures 14 à 16. Le troisième élément télescopique 25 porte à son extrémité distale une console 28 à laquelle est articulée une nacelle 30 dont l'inclinaison, par rapport à la console 28, peut être réglée au moyen d'un cylindre hydraulique 20. Le cas échéant, le cylindre hydraulique 27 (qui règle l'inclinaison de l'élément 19 et par suite du système d'élément télescopique 19-25) et le cylindre hydraulique 29 (qui, à son tour, règle l'inclinaison de la nacelle 30 par rapport à la console 28 et par suite au système d'élémentstélescopiquesl9-25) peuvent, avantageusement, être asservis entre eux de façon que la nacelle 30 reste sensiblement parallèle à elle-même lors de la variation de la configuration de l'élévateur. L'élévateur décrit présente une extrême versatilité d'emploi, parce que, par une combinaison convenable des diverses possibilités de déplacement de ces parties, on peut déplacer la nacelle 30 verticalement et horizontale- ment à l'intérieur de larges limites. Ainsi, par exemple, en étendant au maximum les cylindres hydrauliques 12, et 27 mais non le cylindre 18, on réalise la configura- tion selon la figure 13 dans laquelle la nacelle 30 se trouve à une hauteur notable presqu'à la verticale du véhicule porteur, cependant qu'en étendant en outre le cylindre hydraulique 18, on parvient à la configuration selon la figure 14, dans laquelle la nacelle 30 atteint, presqu'à la verticale du véhicule porteur, la hauteur maximale possible. Inversement, si le cylindre hydraulique 20 n'est pas mis en extension, le système télescopique 19-25 se dispose horizontalement et son extension amène la nacelle 30 à prendre une forte élongation latérale par rapport au véhicule porteur, comme le montrent les figures et 16, relatives à deux niveaux différents de hauteur 2613 43 de la nacelle, selon que le cylindre hydraulique 18, à son tour, n'est pas ou est en extension. A l'observation des figures 15 et 16, il apparaît clairement que, quand la nacelle est déplacée latéralement par rapport au véhicule porteur, la majeure partie de la masse de l'élévateur se trouve au voisinage de la verticale passant par le véhicule et c'est pour cette raison que la configuration particulière de l'élévateur proposée par l'invention permet de réaliser de grands déplacements latéraux de la nacelle sans que le barycentre du système puisse se déplacer à l'extérieur du périmètre d'appui sur le terrain. Dans des configurations particulières, telles que celle de la figure 15, on réalise au contraire un fort effet de contrepoids dû au second bras de soulève- ment 15 dirigé dans le sens opposé à l'élongation de la nacelle. Par conséquent, en utilisant ces configurations, on peut effectuer un fort déplacement latéral de la nacelle même lorsqu'elle porte une charge élevée. Quand on impose à l'élévateur particulièrement les configu- rations représentées aux figures 15 et 16, ou celles représentées aux figures 13 et 14, et/ou dans tous les cas d'emploi qui réclament un développement notable ou maximal du bras télescopique 19, 22, 25, afin d'interdire tout mouvement relatif entre ces éléments télescopiques, on prévoit des moyens de freinage non représentés dont le but est de bloquer l'un par rapport à l'autre les éléments télescopiques successifs. Cette disposition évite les oscillations du bras et les mouvements pendulaires de la nacelle 30 qui en découlent. Naturellement, de nombreuses autres configurations que celles illustrées sont également possibles, qui se réalisent en commandant une extension seulement partielle des divers cylindres hydrauliques. La figure 17 résume les diverses possibilités de modification de la configuration 261334? de l'élévateur et illustrent en deux dimensions le champ des positions dans lequel peut être amenée la nacelle de l'élévateur. On doit comprendre que le champ ainsi représenté se réfère à une orientation spécifique de la tourelle de l'élévateur et que, celle-ci étant montée sur une crapaudine rotative, le champ tridimensionnel total de déplacement de la nacelle est défini par un solide de rotation ayant son axe coïncidant avec l'axe de la crapaudine et dont la section est définie par le champs bidimensionnel représenté à la figure 17. i En observant la figure'l, on notera encore que, dans la position de repos, la nacelle 30 se trouve derrière le véhicule porteur, à un niveau très bas par rapport au sol. Ceci assure la plus grande facilité d'accès à la nacelle avant son soulèvement. L'invention a été décrite en relation avec une forme de réalisation spécifique mais on doit comprendre que diverses modifications et toute substitution d'équivalents techniques peuvent être apportés à l'objet décrit et illustré sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 2613' 43 Revendications 1. - Elévateur comprenant un système de bras (11,14) mutuellement articulés, montés sur un véhicule (1-3) et actionnés par des cylindres hydrauliques (12,18), et comprenant une nacelle (30) reliée à l'extrémité supérieure dudit système de bras pour être soulevée et déplacée par celuici, caractérisé en ce qu'un système additionnel d'organes télescopiques (19,22,25), actionnés par des cylindres hydrauliques (20,27), est inséré de façon orientable entre l'extrémité supérieure du système de bras et la nacelle. 2. - Elévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'organes télescopiques (19,22,25) comprend au moinb deux éléments allongés (19,25) situés à l'intérieur l'un de l'autre et munis de galets (21,26) de guidage réciproque, le premier élément (19) étant- articulé au système de bras (11,14) et étant raccordé à celui-ci par un cylindre hydraulique (20) monté de façon à régler l'inclinaison du système.télescopique, et le dernier élément (25) du système télescopique étant articulé à la nacelle (20) et étant relié à celle-ci par un cylindre hydraulique (29) monté de façon à régler l'inclinaison de la nacelle. 3. - Elévateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments constitutifs du système d'organes télescopiques sont au nombre de trois (19,22,25). 4. - Elévateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dernier élément (25) du système télescopique porte une console (28) déviée par rapport à l'axe du système télescopique et qui porte la nacelle (30). 5. - Elévateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la console est déviée, par rapport à l'axe du système télescopique (19,22,25), depuis la partie tournée vers le bas alors que le système est abaissé en position de repos sur le véhicule porteur. 6. - Elévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de bras (11,15) comprend une tourelle (8) à laquelle un premier bras de soulèvement (11) est articulé par l'intermédiaire d'une paire de bielles (9,10) et est reliée par un cylindre hydraulique d'action- nement (12), un berceau (13) articulé au premier bras de soulèvement (11) et guidé par un tirant-poussard (14), un second bras de soulèvement (15) articulé au berceau (13) et relié à celui-ci par un cylindre d'actionne- ment (18), et uncontre-berceau (16) articulé au second bras de soulèvement (15) et guidé par un tirant (17), le contre-berceau (16) constituant l'élément du système de bras (11,15) auquel est articulé le système d'organes télescopiques (19,22,25). 7. - Elévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre les éléments (19,22,25) du système d'orga- nes télescopiques sont prévus des moyens de freinage propres à bloquer mutuellement deux à deux les éléments télescopiques successifs pour une position relative quelconque imposée à ceux-ci en position d'utilisation de l'élévateur. 8. - Elévateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tourelle (8) est montée sur une crapaudine tournante (4) portée par la structure (1) d'un véhicule. 9. - Elévateur selon l'une des revendications précédentes, monté sur un camion (1-3), caractérisé en ce que le système de bras (11,15) est conformé de façon à s'abais- ser, à l'état de repos, sur le châssis (1) du camion derrière la cabine (2), le contre-berceau (16) se disposant au-dessus de la cabine (2) du camion, le système d'organes télescopiques (19,22,25) se disposant audessus du système de bras (11,15) et la nacelle (30) se disposant derrière l'extrémité postérieure du véhicule, à un niveau bas par rapport au terrain.