Brevet FR2670840A1 — publié le 19920626

Actionneur d'articulation pour la mise en oeuvre de tous mouvements rectilignes ou rotatifs La présente invention concerne le domaine des équipements pour la manutention en général, à savoir pour soulever, tourner, pousser et tirer, ainsi que pour la stabilisation d'engins de manutention ou de véhicules routiers ou autres, ou autres applications, et a pour ob- jet un actionneur d'articulation pour la mise en oeuvre de tous mouvements rectilignes ou rotatifs. Actuellement, les articulations des équipements de dispositifs de manutention, de véhicules routiers ou 1 O autres, à savoir les articulations entre les différents éléments repliables d'une flèche de grue, l'articulation des béquilles équipant certains véhicules routiers et/ou leur remorque ou semi-remorque ou autres, ou encore l'ar- ticulation d'un compas de basculement de benne ou analo- gue, ou tous mécanismes nécessitant un mouvement rotatif ou rectiligne, sont généralement réalisées au moyen de vérins disposés entre les éléments constituant l'articu- lation, par montage sous ou sur lesdits éléments. Un tel mode de réalisation entraîne des efforts très importants sur lesdits éléments et un encombrement important de l'ensemble ainsi réalisé. Il a été proposé d'obvier à cet inconvénient en disposant partiellement le vérin à l'intérieur d'au moins un élément de l'articulation, ce qui entraîne, toutefois,25 la nécessité de renforcer les parois latérales du caisson formant ledit élément. En outre, une telle disposition du vérin sur la face inférieure ou supérieure de l'un au moins des élé- ments de l'articulation présente également l'inconvénient30 d'exposer ledit vérin à un risque de détérioration rapi- de, par choc ou par appui sur ou contre des corps étran- gers, entraînant son remplacement fréquent et donc des frais de maintenance élevés. Enfin, les vérins utilisés dans ces types d'articulations nécessitent généralement, du fait même de leur disposition dans l'articulation, un dimensionnement très important. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. Elle a, en effet, pour objet un actionneur d'articulation pour la mise en oeuvre de tous mouvements rectilignes ou rotatifs, agissant sur les éléments cons- titutifs de l'articulation, caractérisé en ce qu'il agit directement sur l'axe d'articulation et en ce qu'il est avantageusement constitué par au moins un vérin et par des chaînes ou des câbles guidés, d'une part, sur l'axe d'articulation et, d'autre part, sur des pignons ou des poulies ou roues à gorge, le vérin coopérant avec les chaînes ou câbles et éventuellement avec l'axe d'articu- lation. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réa- lisation préférés, donnés à titre d'exemples non limita- tifs, et expliqués avec référence aux dessins schémati- ques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue partielle en élévation latérale et en coupe d'un actionneur d'articulation con- forme à l'invention; les figures 2 et 3 sont des vues analogues à celle de la figure 1 représentant des variantes de réali- sation de l'invention; la figure 4 est une vue partielle en élévation latérale représentant l'application d'un actionneur à une benne basculante; les figures 5 à 7 sont des vues analogues à celle de la figure 4, représentant des variantes de réa- lisation de l'actionnement d'une benne, et les figures 8 et 9 sont des vues partielles en élévation latérale représentant l'actionnement d'une bé- quille. Conformément à l'invention, et comme le mon- trent plus particulièrement, à titre d'exemples non limi- tatifs, les figures 1 à 3 des dessins annexés, l'action- neur d'articulation pour la mise en oeuvre de tous mouve- ments rectilignes ou rotatifs, agissant sur les éléments 1 et 2 constitutifs de l'articulation, est caractérisé en ce qu'il agit directement sur l'axe 3 d'articulation et en ce qu'il est avantageusement constitué par au moins un vérin 4 et par des chaînes ou des câbles 5 guidés, d'une part, sur l'axe d'articulation 3 et, d'autre part, sur des pignons ou des poulies ou roues à gorge 6, le vérin 4 coopérant avec les chaînes ou câbles 5 et éventuellement avec l'axe d'articulation 3, qui est solidaire à ses ex- trémités de l'un des éléments 1 ou 2, l'autre élément 2 ou 1 logeant l'actionneur. Selon un premier mode de réalisation de l'in- vention, représenté à la figure 1 des dessins annexés, le vérin 4 est relié par sa chape au moyen d'un chariot 7 aux chaînes ou câbles 5, ledit chariot 7 comportant des galets 8 de guidage sur la face intérieure correspondante de l'un des éléments 1 ou 2, ces galets 8 étant, soit guidés au-dessus du chariot 7, soit montés sur les axes de liaison dudit chariot 7 avec les maillons des chaînes ou avec les câbles 5, l'extrémité de la tige de piston du vérin 4 agissant sur un maneton excentrique 9 de l'axe d'articulation 3 Ce mode de réalisation permet l'obten- tion d'une force de rotation importante, avec utilisation d'un vérin de diamètre relativement réduit comparative- ment à ce qui serait nécessaire pour un vérin d'action- nement des articulations connues, du fait de la réalisa- tion d'un bras de levier sur l'axe 3 et d'une traction exercée sur les chaînes ou câbles 5 également sur cet axe 3. La figure 2 représente un autre mode de réali- sation de l'invention, dans lequel le vérin 4 est monté par sa chape sur l'axe d'articulation 3 entre les élé- ments 1 et 2 et est relié par l'extrémité de sa tige de piston directement aux chaînes ou câbles 5, des galets 8 étant prévus au niveau de cette liaison et coopérant avec la paroi interne correspondante de l'élément 1 ou 2. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, représentée à la figure 3 des dessins anne- xés, le vérin 4 agit directement, par ses deux extrémi- tés, sur les brins des chaînes ou câbles 5 avec guidage de ses éléments de liaison avec les chaînes ou câbles 5, par l'intermédiaire de galets, sur les parois internes correspondantes de l'élément 1 ou 2 Ainsi, le bras de levier est multiplié par deux, de sorte qu'il est possi- ble d'obtenir un couple de rotation maximal sur l'axe 3. Les modes de réalisation d'un actionneur d'ar- ticulation suivant les figures 1 à 3 sont particulière- ment adaptés au dépliage d'un ou de plusieurs bras arti- culés de grue, d'un mât de manutention, d'un bras articu- lé de support d'une nacelle, d'un mât de téléphérique ou analogues. Bien entendu, dans un tel cas, il suffit sim- plement de prévoir autant d'actionneurs d'articulation qu'il existe d'axes d'articulation. Selon une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, l'ac- tionneur d'articulation peut avantageusement être monté dans un coulisseau formant carter à insérer et à bloquer30 dans l'extrémité de l'un des éléments 1 ou 2, l'axe d'ar- ticulation 3 formant partie intégrante de ce coulisseau, l'autre élément 2 ou 1 étant monté au moyen de flasques latéraux sur les extrémités de l'axe 3 après insertion dudit coulisseau dans le premier élément 1 ou 2. Un tel mode de réalisation permet de limiter l'usinage de l'élément de réception de l'actionneur à un minimum et de réaliser un montage et un préréglage de l'ensemble de l'actionneur avant insertion dans ledit élément. Les figures 4 à 9 des dessins annexés représen- tent diverses utilisations possibles de l'actionneur con- forme à l'invention Ainsi, les figures 4 à 7 concernent des adaptations à des camions ou à des remorques munis de bennes basculantes ou de bennes amovibles. Dans le mode de réalisation suivant la figure 4, l'un des éléments de l'articulation est constitué di- rectement par le châssis 10 d'un camion ou d'une remorque et loge l'actionneur, l'autre élément d'articulation étant constitué par un bras 11 solidaire, à une extrémi- té, de l'axe 3 de l'actionneur et muni, à son autre ex- trémité, d'un galet 12 guidé dans une glissière 13 soli- daire du châssis 14 d'une benne. Ainsi, lors d'un actionnement du vérin 4, le bras 11 est pivoté et appuie contre le châssis 14 de la benne par l'intermédiaire du galet 12 Au cours du mouve- ment de pivotement, qui a pour effet de déplacer le galet 12 par rapport au châssis 14 de la benne, ledit galet 12 est guidé dans la glissière 13, de sorte que le pivote- ment de ladite benne peut s'effectuer de manière continue et sans heurt. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le bras 11 est avantageusement constitué par deux brins indépendants solidaires chacun d'une extrémité30 de l'axe 3 de l'actionneur, chaque brin étant muni d'un galet 12 coopérant avec une glissière propre 13 solidaire d'un côté du châssis 14 de la benne Grâce à un tel mode de réalisation, il est possible d'assurer simultanément une bonne rigidité transversale de la benne au niveau de35 la liaison de son châssis 14 avec l'actionneur. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'axe 15 de support des pignons ou poulies ou roues à gorge 6 peut également être solidarisé avec ces derniers et être relié à ses extrémités à des flasques 16 solidai- res du châssis 14 de la benne pour former l'axe de pivo- tement de cette dernière Grâce à ce mode de réalisation, l'actionnement en pivotement de la benne est réalisé si- multanément au niveau de son axe de pivotement et près de l'extrémité opposée à cet axe, de sorte que la puissance à développer nécessaire peut être notablement réduite. La figure 5 représente un autre mode de réali- sation de l'actionnement en pivotement d'une benne, dans lequel l'actionneur d'articulation est intégré dans le bras 17 de basculement d'une benne, dont le châssis 14 s'appuie par l'intermédiaire de glissières 13 coopérant avec des galets 12 sur l'extrémité dudit bras 17 opposé à l'axe d'articulation 3 de ce dernier sur le châssis 10 du camion ou de la remorque, ledit bras 17 se présentant avantageusement sous forme d'un bras double ou d'un cais- son logeant l'actionneur d'articulation. La figure 6 représente une autre variante de réalisation de l'invention, dans laquelle l'actionneur d'articulation est intégré à un châssis 10 d'un camion ou d'une remorque et est relié par son axe 3 à un bras 1825 logeant au moins un vérin télescopique 19, dont la tige de piston ou la chape est reliée à au moins un palier 20 du châssis 14 de la benne du côté opposé à l'axe d'arti- culation 15 de cette dernière sur le châssis 10. Un tel mode de réalisation permet, d'une part, de remplacer les galets 12 et les glissières 13 et, d'au- tre part, de développer simultanément à la force de bas- culement une force de poussée favorisant le pivotement de la benne Dans un tel cas, le dimensionnement des vérins 4 et 19 ou leur dispositif d'alimentation est calculé de telle manière que le vérin 4 agisse en priorité, la force du ou des vérins 19 ne se développant qu'après un laps de temps prédéterminé Une commande différentielle des vé- rins peut notamment être obtenue, de manière connue, au moyen d'un temporisateur. La figure 7 représente une autre variante de réalisation de l'invention, dans laquelle l'actionneur d'articulation est intégré dans l'un des bras d'un compas 21 de commande du basculement d'une benne, son axe d'ar- ticulation 3 étant solidarisé avec le châssis 10 d'un ca- mion ou d'une remorque et son axe 15 de support des pi- gnons, poulies ou roues à gorge 6 formant l'axe d'articu- lation du deuxième bras dudit compas, dont l'extrémité libre coopère avec un palier 22 du châssis 14 de la ben- ne Un tel compas 21 fonctionne de manière absolument identique à un compas classique connu. Les figures 8 et 9 des dessins annexés repré- sentent l'application de l'actionneur conforme à l'inven- tion à des béquilles de stabilisation de véhicules ou d'engins de manutention, en particulier lors de manoeu- vres de chargement ou de déchargement. Comme le montre la figure 8, l'actionneur peut être intégré dans une béquille 23 avec possibilité de pi- votement au moyen de son axe 3 sur l'extrémité d'une tra- verse télescopique 24 d'un véhicule Ainsi, lors de l'ac- tionnement du vérin 4, la béquille pivote dans la posi- tion représentée en trait plein sur la figure 8, de ma- nière à appuyer son sabot 25 sur le sol et à stabiliser le véhicule Une stabilisation supplémentaire peut être obtenue par un actionnement complémentaire du vérin 4 ayant pour effet de pivoter la béquille 23 dans une posi-30 tion verticale, ce pivotement s'accompagnant d'une sortie télescopique de la traverse 24, comme représenté en poin- tillé sur la figure 8. La figure 9 représente une variante de réalisation de la figure 8, dans laquelle la béquille 23 est montée sur le châssis 26 d'un véhicule, en parallélogram- me par l'intermédiaire d'au moins une paire de bras pa- rallèles 27 articulés, d'une part, sur le châssis 26 et, d'autre part, l'un directement sur les chaînes ou câbles et l'autre sur la béquille 23. Ainsi, en partant de la position représentée à la figure 9, lors d'un actionnement du vérin 4, la bé- quille 23 se soulève d'abord, avec son sabot 25, du sol, puis pivote en direction du châssis 26 du véhicule, dans sa position repliée de non-utilisation. Grâce à l'invention, il est possible de réali- ser un actionneur d'articulation pour la mise en oeuvre de tous mouvements rectilignes ou rotatifs, utilisable en particulier pour des manoeuvres de pliage et de dépliage de bras de grues, de mâts de manutention, de bras de na- celles, de mâts de téléphériques ou analogues, ainsi que comme stabilisateur d'un engin ou pour le béquillage hy- draulique d'un engin ou encore pour la manutention de caisses ou autres conteneurs montés sur des camions ou sur des remorques, ou pour tous mécanismes nécessitant un mouvement rotatif ou rectiligne. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Actionneur d'articulation pour la mise en oeuvre de tous mouvements rectilignes ou rotatifs, agis- sant sur les éléments ( 1 et 2) constitutifs de l'articu- lation, caractérisé en ce qu'il agit directement sur l'axe ( 3) d'articulation et en ce qu'il est avantageuse- ment constitué par au moins un vérin ( 4) et par des cha - nes ou des câbles ( 5) guidés, d'une part, sur l'axe d'ar- ticulation ( 3) et, d'autre part, sur des pignons ou des poulies ou roues à gorge ( 6), le vérin ( 4) coopérant avec les chaînes ou câbles ( 5) et éventuellement avec l'axe d'articulation ( 3), qui est solidaire à ses extrémités de l'un des éléments ( 1 ou 2), l'autre élément ( 2 ou 1) lo- geant l'actionneur. 2 Actionneur, suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le vérin ( 4) est relié par sa chape au moyen d'un chariot ( 7) aux chaînes ou câbles ( 5), le- dit chariot ( 7) comportant des galets ( 8) de guidage sur la face intérieure correspondante de l'un des éléments ( 1 ou 2), ces galets ( 8) étant, soit guidés au-dessus du chariot ( 7), soit montés sur les axes de liaison dudit chariot ( 7) avec les maillons des chaînes ou avec les câ- bles ( 5), l'extrémité de la tige de piston du vérin ( 4) agissant sur un maneton excentrique ( 9) de l'axe d'arti- culation ( 3). 3 Actionneur, suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le vérin ( 4) est monté par sa chape sur l'axe d'articulation ( 3) entre les éléments ( 1 et 2) et est relié par l'extrémité de sa tige de piston direc- tement aux chaînes ou câbles ( 5), des galets ( 8) étant30 prévus au niveau de cette liaison et coopérant avec la paroi interne correspondante de l'élément ( 1 ou 2). 4 Actionneur, suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le vérin ( 4) agit directement, par ses deux extrémités, sur les brins des chaînes ou câbles ( 5) avec guidage de ses éléments de liaison avec les chaînes ou câbles ( 5), par l'intermédiaire de galets, sur les parois internes correspondantes de l'élément ( 1 ou 2). Actionneur, suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est monté dans un coulisseau formant carter à insérer et à bloquer dans l'extrémité de l'un des éléments ( 1 ou 2), l'axe d'articulation ( 3) formant partie intégrante de ce cou- lisseau, l'autre élément ( 2 ou 1) étant monté au moyen de flasques latéraux sur les extrémités de l'axe ( 3) après insertion dudit coulisseau dans le premier élément ( 1 ou 2). 6 Actionneur, suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que l'un des éléments de l'articulation est constitué directement par le châssis ( 10) d'un camion ou d'une remorque et loge l'actionneur, l'autre élément d'articulation étant constitué par un bras ( 11) solidai- re, à une extrémité, de l'axe ( 3) de l'actionneur et mu- ni, à son autre extrémité, d'un galet ( 12) guidé dans une glissière ( 13) solidaire du châssis ( 14) d'une benne. 7 Actionneur, suivant la revendication 6, ca- ractérisé en ce que le bras ( 11) est avantageusement constitué par deux brins indépendants solidaires chacun d'une extrémité de l'axe ( 3) de l'actionneur, chaque brin étant muni d'un galet ( 12) coopérant avec une glissière propre ( 13) solidaire d'un côté du châssis ( 14) de la benne. 8 Actionneur, suivant l'une quelconque des re- vendications 1, 6 et 7, caractérisé en ce que l'axe ( 15) de support des pignons ou poulies ou roues à gorge ( 6) est solidarisé avec ces derniers et est relié à ses ex- trémités à des flasques ( 16) solidaires du châssis ( 14) de la benne pour former l'axe de pivotement de cette der- nière. il 9 Actionneur, suivant l'une quelconque des re- vendications 1, 6 et 7, caractérisé en ce qu'il est inté- gré dans le bras ( 17) de basculement d'une benne, dont le châssis ( 14) s'appuie par l'intermédiaire de glissières ( 13) coopérant avec des galets ( 12) sur l'extrémité dudit bras ( 17) opposé à l'axe d'articulation ( 3) de ce dernier sur le châssis ( 10) du camion ou de la remorque, ledit bras ( 17) se présentant avantageusement sous forme d'un bras double ou d'un caisson logeant l'actionneur d'arti- culation. Actionneur, suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il est intégré à un châssis ( 10) d'un camion ou d'une remorque et est relié par son axe ( 3) à un bras ( 18) logeant au moins un vérin télescopique ( 19) dont la tige de piston ou la chape est reliée à au moins un palier ( 20) du châssis ( 14) de la benne du côté opposé à l'axe d'articulation ( 15) de cette dernière sur le châssis ( 10). 11 Actionneur, suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il est intégré dans l'un des bras d'un compas ( 21) de commande du basculement d'une benne, son axe d'articulation ( 3) étant solidarisé avec le châssis ( 10) d'un camion ou d'une remorque et son axe ( 15) de support des pignons, poulies ou roues à gorge ( 6) formant l'axe d'articulation du deuxième bras dudit compas, dont l'extrémité libre coopère avec un palier ( 22) du châssis ( 14) de la benne. 12 Actionneur, suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce qu'il est intégré dans une béquille ( 23) avec possibilité de pivotement au moyen de son axe ( 3) sur l'extrémité d'une traverse télescopique ( 24) d'un vé- hicule. 13 Actionneur, suivant l'une quelconque des revendications 1 et 12, caractérisé en ce que la béquille ( 23) est montée sur le châssis ( 26) d'un véhicule, en pa- rallélogramme par l'intermédiaire d'au moins une paire de bras parallèles ( 27) articulés, d'une part, sur le châs- sis ( 26) et, d'autre part, l'un directement sur les chaî- nes ou câbles ( 5) et l'autre sur la béquille ( 23).