Brevet FR2687655A1 — publié le 19930827

"Chariot élévateur à mât extensible" L'invention concerne des chariots élévateurs à mât extensible. De façon plus particulière, l'invention con- cerne une structure de mât extensible pour un chariot élévateur, cette structure de mât se compose d'un mât fixe, d'au moins un mât mobile assemblé pour exécuter un mouvement de montée et de descente par rapport au mât fixe et une structure de support de charge, en gé- néral une fourche, susceptible de monter et de descen- dre sur le mât mobile ou sur le mât mobile le plus haut La structure de mât comporte également des moyens de soulèvement pour soulever la structure de support de charge et pour déployer la structure du mât. Il est connu de prévoir un vérin principal pour soulever la structure de support de charge avec le mât mobile respectif ainsi qu'un vérin secondaire pour déployer la structure de mât, les deux vérins20 ayant des surfaces de section de travail, choisies, qui commandent le mouvement séquentiel du vérin prin- cipal, pour soulever la structure de support de charge avant que le vérin secondaire ne déploie la structure du mât Cela signifie que le soulèvement libre de la25 structure de support de charge est suivi par le dé- ploiement de la structure du mât et poursuit ainsi le mouvement ascendant de la structure de support de charge Quoiqu'il n'y ait pas d'intervalle évident de fonctionnement dans le temps entre la fin du déploie- ment du vérin principal et le début du déploiement du vérin secondaire, en pratique, on a la tendance à su- bir une secousse pour le mouvement de levage de la structure de support de charge à la commutation de l'action des deux vérins. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer une struc- ture de mât permettant un mouvement ascendant et des- cendant pratiquement sans heurt de la structure de support de charge. A cet effet, l'invention concerne un procédé de commande des mouvements de travail d'une structure de mât extensible d'un chariot élévateur, caractérisé en ce que le vérin auxiliaire commence à se déployer avant la fin de la course de travail du vérin princi- pal, le restant de la course de travail du vérin prin- cipal assiste le vérin secondaire pour déployer la structure du mât, tout en continuant à soulever la structure de soulèvement de charge par rapport à la structure du mât, le vérin secondaire terminant alors sa course de travail. L'invention concerne également une structure de mât extensible pour un chariot élévateur, cette structure de mât étant caractérisée par un moyen porté par la partie mobile du vérin principal pour rencon- trer une butée du mât fixe en un point intermédiaire de la course du vérin principal et autorisant ainsi le vérin principal, pendant le restant de sa course, à assister le vérin secondaire pour déployer la structu- re du mât tout en continuant à soulever la structure de soulèvement de charge par rapport à la structure du mât, le vérin auxiliaire continuant après cela à dé- ployer la structure du mât. De manière préférentielle, les deux vérins sont des vérins hydrauliques Le moyen d'alimentation en fluide hydraulique s'étend de préférence jusqu'au second vérin et ainsi en série sur le premier vérin. Il est prévu de préférence un mât extérieur fixe, un mât intermédiaire mobile, ascendant et des- cendant sur le mât extérieur et un mât intérieur mobi- le, ascendant et descendant sur le mât intermédiaire et portant la structure de support de charge. De manière préférentielle, le vérin princi- pal de soulèvement de la structure de levage de charge est monté sur le mât intermédiaire et se compose d'un piston et d'un vérin, le piston descendant jusqu'au point intermédiaire de la course du vérin principal et le vérin montant pendant la partie restante de la course. Il est également intéressant que le second vérin déployant la structure du mât soit supporté par le mât extérieur et se compose d'un ensemble pis- ton/cylindre, le piston travaillant dans le sens mon- tant. De manière préférentielle, chaque vérin se compose d'un piston et d'un cylindre et le séquence- ment souhaité des vérins est assuré par le piston du vérin principal dont la section efficace est égale ou supérieure à la section efficace du piston du vérin auxiliaire. Le vérin principal comprend un élément de tension, associé, pour soulever la structure de sup- port de charge, cet élément de tension étant fixé par une extrémité au mât fixe et par l'autre extrémité à la structure de support de charge, en passant autour d'une poulie montée sur la partie mobile du vérin principal De manière préférentielle, le moyen porté par la partie mobile du vérin principal, pour coopérer avec la butée du mât fixe, est un étrier fixé à la poulie et qui passe par-dessus la poulie dans la di- rection de l'extension du vérin principal. Le mât fixe est constitué de préférence par une paire de montants reliée par des entretoises et la butée du mât fixe est de préférence l'une des entre- toises. La présente invention concerne en outre un chariot élévateur industriel avec une structure de mât extensible comme défini ci-dessus. Un mode de réalisation préférentiel de l'in- vention sera décrit en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation d'une structure à triple mât pour un chariot élévateur in- dustriel, la structure de support de charge étant en position abaissée. la figure 2 montre la structure de mât de la figure 1 au stade o le vérin principal vient s'en- gager avec la butée du mât fixe et avant tout déploie- ment du vérin secondaire. la figure 3 montre la structure de mât de la figure 1 au stade o le vérin principal est complè- tement déployé, indiquant que la structure de mât a été partiellement déployée. la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. la figure 5 montre la structure de mât de la figure 1 en position complètement déployée. la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5. Le présent exemple concerne un chariot élé- vateur industriel avec un corps de chariot portant un siège de conducteur tourné vers l'avant et une struc- ture à mât triple portée par l'avant du chariot Le chariot est monté sur des roues dont l'une au moins est une roue motrice entraînée par l'intermédiaire d'une liaison motrice par un moteur électrique porté par le chariot Toutes ces caractéristiques sont bien connues et ne nécessitent pas de description détail- lée. La présente invention se rapporte plus par- ticulièrement à la réalisation et au fonctionnement de la structure de mât et de la fourche ou autre structu- re de support de charge portée par le mât. Selon les dessins, la structure de mât ex- tensible 10 se compose de trois parties réalisées sé- parément 11, 12, 13 qui ont sensiblement la même hau- teur et qui sont partiellement imbriquées pour former un ensemble compact d'axe central longitudinal Chaque partie de la structure de mât se compose respective- ment d'une paire de montants verticaux 14, 15, 16 es- pacés, réunis par des traverses horizontales 17, 18, 19 à leur extrémité supérieure et à leur extrémité in- férieure La partie de mât extérieure 11 est montée sur le chariot La partie de mât intermédiaire et la partie de mât intérieure 12, 13 sont montées respecti- vement pour exécuter un mouvement relatif sur la par- tie extérieure et la partie intermédiaire Un chariot de soulèvement de charge 20 ayant des fourches 21 de support de charge ou autres structures de support de charge, est monté sur la partie de mât intérieure 13 pour effectuer un mouvement vertical relatif A cet effet, dans ce mode de réalisation, les montants in- termédiaires et intérieurs du mât 15, 16 ont une sec- tion en I; les montants intermédiaires 15 portent des galets 22 qui roulent dans les canaux tournés vers l'extérieur des montants intérieurs 16 De la même ma- nière, le chariot 20 porte des galets (non représen- tés) qui circulent dans les canaux tournés vers l'in- térieur et appartenant aux montants intérieurs 16 Les montants de mât, extérieurs 14 ont une section de ca- nal tournée vers l'intérieur et portent des galets 24 qui circulent dans les canaux tournés vers l'extérieur des montants intermédiaires 15 En variante, les mon- tants de mât extérieurs 14 peuvent avoir une section en I comme les montants intermédiaires et les montants intérieurs De la même manière, le cas échéant, les montants intermédiaires et/ou les montants intérieurs peuvent avoir une section équivalente à une section en I mais qui n'est pas exactement une section en I au sens strict. Pour soulever le chariot de soulèvement de charge 20, il est prévu d'un côté de la structure de mât, un vérin hydraulique principal 25 formé d'un cy- lindre 26 et d'un piston 27 dirigés vers le bas Le cylindre 26 est vissé au voisinage de son extrémité supérieure à l'un des montants de la partie de mât in- termédiaire 12 qui dans ce mode de réalisation est le montant de mât intermédiaire 15, à gauche selon la fi- gure 1 Le mât est ainsi porté verticalement sur la structure de mât dans une position décalée de l'axe longitudinal de la structure de mât Le vérin est ain- si pratiquement aligné sur le montant intermédiaire associé 15 et est disposé latéralement à l'extérieur de l'angle de vue du conducteur, entre les montants du mât. Un élément de tension tel qu'une chaîne, un câble ou autre moyen souple, et qui dans ce mode de réalisation est une chaîne 28, est fixé par une extré- mité au montant gauche 14 du mât extérieur 11; cet élément passe sous une poulie 29 à l'extrémité infé- rieure du piston 27 et sur une poulie 30 sur la tra- verse 19 à l'extrémité supérieure du mât intérieur 13 et est fixé par son autre extrémité au milieu du cha- riot de soulèvement de charge 20 Entre les poulies 29, 30, la chaîne 28 passe sur une poulie intermédiai- re 31 portée par l'entretoise 18 à l'extrémité supé- rieure du mât intermédiaire 12 Le chemin effectif de la chaîne 28 va ainsi du montant gauche du mât inter- médiaire jusqu'au milieu du chariot 20 en étant main- tenu pratiquement vertical Ainsi, la chaîne 28 exerce une force de traction sur le chariot 20 qui, pendant la mise en oeuvre du vérin principal 25, soulève le chariot en équilibrant pratiquement la force asymétri- que descendante appliquée au vérin principal. De l'autre côté de la structure de mât du vérin principal 25, c'està-dire du côté droit selon la figure 1, il est prévu un vérin hydraulique auxi- liaire ou secondaire 33 pour déployer le mât Ce vérin auxiliaire se compose d'un cylindre 34 et d'un piston montants Le cylindre 34 est vissé au voisinage de son extrémité supérieure au montant droit 14 du mât extérieur 11 et, selon la figure 5, il a une course sensiblement égale à toute la hauteur du mât exté- rieur Le vérin auxiliaire 33 est ainsi porté vertica- lement en étant pratiquement aligné sur le montant de mât extérieur droit Ainsi, comme le vérin principal , le vérin auxiliaire 33 est monté dans une position décalée par rapport à l'axe longitudinal de la struc- ture de mât et est disposé latéralement à l'extérieur de l'angle de vue du conducteur, entre les montants du mât. Une paire de chaînes 36, 37, ou autre élé- ment de tension est prévue espacée sur la structure du mât La chaîne droite 36 selon la figure 1 est montée à une extrémité jusqu'à la partie supérieure du mât extérieur 11 et son autre extrémité à la partie infé- rieure du mât intérieur 13 Dans l'intervalle, la chaîne 36 passe par-dessus une paire de poulies adja- cente 38, 39, les deux poulies étant montées en série sur l'entretoise 18 à l'extrémité supérieure du mât intermédiaire 12 et la première poulie 38 est égale- ment montée à la partie supérieure du piston 35 du vé- rin auxiliaire Le déploiement du vérin auxiliaire 33 se traduit ainsi par un effet de soulèvement direct du mât intermédiaire 12 La raison d'être de la seconde poulie 39 est de déplacer vers l'extérieur le chemin efficace de la chaîne 36 par rapport au vérin auxi- liaire 33 de manière à équilibrer pratiquement la for- ce asymétrique ascendante appliquée par le vérin auxi- liaire pour soulever le mât intermédiaire. On peut arriver à un effet similaire en rem- plaçant la poulie 38 du piston 35 par une poulie de diamètre suffisamment plus grand. L'autre chaîne 37 suit un chemin analogue du côté gauche de la structure de mât selon la figure 1, mais il suffit d'une seule poulie 40 de même diamètre que la poulie 38 La poulie 40 est montée sur l'entre- toise 18 à l'extrémité supérieure du mât intermédiai- re. Il est à remarquer que l'effet de traction combiné des chaînes 36, 37 pour soulever le mât inté- rieur s'exécute de manière pratiquement égale des deux côtés de l'axe longitudinal de la structure de mât. Les vérins 25, 33 sont branchés en série sur une alimentation hydraulique commune assurée par la conduite 42 (figure 5) à l'extrémité inférieure du cy- lindre 34 du vérin auxiliaire 33, en remontant verti- calement à travers le piston 35 jusqu'au vérin auxi- liaire, puis latéralement par l'intermédiaire de la conduite de liaison 41 jusqu'à l'extrémité supérieure du cylindre 26 du vérin principal 25 Le piston 27 du vérin principal 25 a une surface de section efficace égale ou supérieure à la surface de la section effica- ce du piston 35 du vérin auxiliaire 33 pour assurer le séquencement du fonctionnement des deux vérins, pour que le vérin principal se déploie en premier lieu. La structure de mât ainsi décrite est une structure connue On a une caractéristique supplémen- taire dans la structure de mât selon ce mode de réali- sation en ce que le montage de la poulie 29 à l'extré- mité libre du piston 27 du vérin principal 25 porte un épaulement ou étrier 23 qui descend sous la poulie, c'est-à-dire dans la direction de déploiement du vérin pour coopérer avec la surface supérieure 32 de l'en- tretoise 17 à la partie inférieure du mât extérieur 14 (voir figure 2) avant que le chariot de soulèvement de charge 20 soit complètement soulevé le long du mât in- térieur Cette entretoise 17, selon ce mode de réali- sation, a une structure en caisson soudée et porte un patin 43 (figure 4) de matière plastique comme du po- lyuréthane à la surface 32 qui réduit le bruit de con- tact entre l'étrier 23 et l'entretoise 17 L'entretoi- se 17 constitue ainsi une butée provisoire de déploie- ment du vérin principal 25 avec pour effet d'autoriser le fluide hydraulique sous pression de commander le vérin auxiliaire 33 pour déployer la structure du mât. De plus, le montage est tel que l'on arrive dans ces conditions en un point intermédiaire de la course du piston 27 du vérin principal 25, si bien que lorsque le vérin auxiliaire 33 commence à déployer la structu- re du mât, l'étrier 23 reste en contact avec le patin 43 sur la surface 32 C'est pourquoi la poursuite du déploiement du vérin principal 25 pour terminer sa course par le mouvement ascendant du cylindre 26, sou- tient le vérin auxiliaire 33 pour déployer la structu- re du mât tout en continuant le soulèvement du chariot de soulèvement de charge jusqu'à sa position la plus haute sur le mât intérieur (figure 3) Lorsque le vé- rin principal est complètement déployé, le vérin se- condaire 33 continue à se déployer, de façon normale, jusqu'au déploiement total de la structure du mât (fi- gure 5) Le vérin principal soulève ainsi le mât in- termédiaire 13 Ce chevauchement du fonctionnement des deux vérins réduit au minimum toute interruption ou tout heurt dans le mouvement ascendant du chariot de soulèvement de charge. Lorsque la structure de mât est ainsi dé- ployée, l'effet de poussée excentrée de l'unique vérin auxiliaire 33 monté de façon asymétrique sur le mât intermédiaire 12 est au moins partiellement équilibré par l'effet de traction dirigé vers l'extérieur de la chaîne 36 du même côté de la structure de mât, que le vérin auxiliaire pour soulever le mât intérieur De la même manière, pendant le soulèvement du chariot de soulèvement de charge 20, l'effet décentré du vérin principal 25 monté de manière asymétrique est transmis par la chaîne 28 au milieu du chariot 20 Ainsi, le montage représenté pour les chaînes 28, 36, 37 combi- nées aux vérins 27, 33 à montage asymétrique donne une structure de mât ayant un état d'équilibre acceptable. Le fonctionnement inverse du vérin auxiliai- re 33 provoque la contraction de la structure du mât jusqu'à ce que l'étrier 23 rencontre de nouveau l'en- tretoise 17 à l'extrémité inférieure du mât extérieur 11 Les deux vérins 25, 33 se contractent alors ensem- ble pour revenir à l'étape de la figure 2; cela se poursuit par la contraction complète du vérin princi- pal 25 pour abaisser le chariot de soulèvement de charge 20 (figure 1) Le chevauchement de la mise en oeuvre des deux vérins réduit alors au minimum toute coupure ou tout heurt du mouvement descendant du cha- riot de soulèvement de charge. La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier décrit ci-dessus Par exemple, dans chaque mode de réalisation, le montage des vérins 25, 33 et des chaînes correspondantes ou autres éléments de tension peut être inversé de façon que le vérin auxiliaire 33 se trouve du côté gauche de la structure du mât et le vérin principal 25 du côté droit de la structure du mât selon les dessins. R E V E N D I C A T I O N S l 1) Procédé de commande des mouvements de travail d'une structure de mât extensible ( 10) d'un chariot élévateur, cette structure de mât se composant d'un mât fixe, d'un mât mobile monté sur le mât fixe pour exécuter un mouvement ascendant et descendant par rapport au mât fixe et d'une structure de support de charge ( 20) montant et descendant le long du mât mobi- le, ainsi que d'un moyen de soulèvement formé d'un vé- rin principal ( 25) pour soulever la structure de sup- port de charge le long du mât mobile et d'un vérin auxiliaire ( 33) pour déployer la structure du mât, les deux vérins ayant une surface de section de travail, choisie, qui commande séquentiellement le vérin prin- cipal ( 25) pour soulever la structure de support de charge ( 20) avant que le vérin auxiliaire ( 33) ne com- mande le déploiement de la structure du mât, procédé caractérisé en ce que le vérin auxiliaire ( 33) commen- ce à se déployer avant la fin de la course de travail du vérin principal ( 25), le restant de la course de travail du vérin principal assiste le vérin secondaire pour déployer la structure du mât, tout en continuant à soulever la structure de soulèvement de charge par rapport à la structure du mât, le vérin secondaire terminant alors sa course de travail. ) Structure de mât extensible ( 10) pour un chariot élévateur, structure de mât composée d'un mât fixe, d'un mât mobile assemblé pour exécuter un mouve- ment ascendant et descendant par rapport au mât fixe et une structure de support de charge ( 20) susceptible de monter et de descendre le long du mât mobile ainsi qu'un moyen de soulèvement formé d'un vérin principal ( 25) ayant une partie mobile pour soulever la structu- re de support de charge ( 20) le long du mât mobile et un vérin auxiliaire ( 33) pour déployer la structure du mât, les deux vérins ayant des surfaces de section de travail, choisies, commandant la séquence pour que le vérin principal soulève la structure de support de charge avant que le vérin auxiliaire ne déploie la structure du mât, structure caractérisée par un moyen porté par la partie mobile du vérin principal pour rencontrer une butée ( 17) du mât fixe en un point in- termédiaire de la course du vérin principal ( 25) et autorisant ainsi le vérin principal, pendant le res- tant de sa course, à assister le vérin secondaire ( 33) pour déployer la structure du mât tout en continuant à soulever la structure de soulèvement de charge par rapport à la structure du mât, le vérin auxiliaire continuant après cela à déployer la structure du mât. 30) Structure de mât selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux vérins sont des vé- rins hydrauliques. ) Structure de mât selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen d'alimentation en fluide hydraulique arrive au vérin auxiliaire ( 33) puis en série au vérin principal ( 25). ) Structure de mât selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée par un mât ex- térieur fixe ( 11), un mât intermédiaire mobile ( 12), ascendant et descendant sur le mât extérieur, et un mât intérieur ( 13) mobile suivant un mouvement ascen- dant et descendant sur le mât intermédiaire et qui porte la structure de support de charge. ) Structure de mât selon la revendication 5, caractérisée en ce que le vérin principal qui sou- lève la structure de soulèvement de charge ( 20) est porté par le mât intermédiaire et se compose d'un mon- tage à piston et cylindre, le piston ( 27) exécutant un mouvement descendant jusqu'au point intermédiaire de la course du vérin principal et le cylindre ( 26) tra- vaillant sur un mouvement ascendant pendant la partie restante de sa course. ) Structure de mât selon la revendication ou 6, caractérisée en ce que le vérin auxiliaire ( 33) déployant la structure du mât est porté par le mât extérieur et se compose d'un piston ( 35) et d'un cylindre ( 34), le piston travaillant dans le sens as- cendant. ) Structure de mât selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que cha- que vérin se compose d'un piston et d'un cylindre et la commande séquentielle des vérins est assurée par le piston du vérin principal ( 25) dont la surface de la section de travail est égale ou supérieure à la surfa- ce de la section de travail du piston du vérin auxi- liaire ( 33). ) Structure de mât selon l'une des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le vérin principal ( 25) comporte un élément de tension ( 28) pour soulever la structure de support de charge, cet élément de tension étant fixé par une extrémité au mât fixe et par son autre extrémité à la structure de sup- port de charge en passant autour d'une poulie portée par la partie mobile du vérin principal ( 25). 100) Structure de mât selon la revendication 9, caractérisée en ce que le moyen porté par la partie mobile du vérin principal pour rencontrer la butée du mât fixe est un étrier ( 23) fixé à la poulie ( 29) et qui s'étend en-dessous de la poulie dans la direction d'extension du vérin principal ( 25). ) Structure de mât selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle se compose d'une paire de montants ( 14, 15, 16) reliés par des entretoises ( 17, 18, 19) et la bu- tée du mât fixe ( 17) est l'une des entretoises. 12 ) Chariot élévateur caractérisé en ce qu'il comporte une structure de mât selon l'une quel- conque des revendications 2 à 11.