Brevet FR2703320A1 — publié le 19941007

L'invention concerne un chariot de manutention. Elle concerne plus particulièrement un chariot de manutention au sol comportant une partie entraînement, qui comporte, d'un côté de l'axe longitudinal du véhicule, une roue motrice orientable et de l'autre côté de l'axe, un galet pivotant, une partie chargement, guidée sur la partie entraînement en étant réglable en hauteur, comportant des bras à roue parallèles, présentant, sur leur face inférieure, des roues porteuses dont les positions peuvent être réglées par rapport au bras à roue, un dispositif de levage entre la partie entraînement et la partie chargement, et une timonerie associée à chaque roue porteuse, coopérant avec la partie entraînement et la partie chargement, et attaquant le palier de roue, cette timonerie soulevant les bras de roues d'une quantité prédéfinie quand le dispositif de levage soulève la partie chargement. Une catégorie très importante de chariots de manutention au sol concerne les chariots de manutention à quatre roues comprenant des bras à roue, et pourvus d'un entraînement dissymétrique Ces chariots de manutention sont constitués d'une partie entraînement et d'une partie chargement La partie entraînement comporte, d'un côté de l'axe longitudinal du chariot de manutention, une roue motrice orientable et, de l'autre côté de cet axe, un galet pivotant La partie chargement comporte les bras à roue, ou bras de chargement disposés de façon à constituer une fourche, et qui s'appuient, à leur extrémité, sur au moins une roue porteuse. Il est, de plus, connu d'équiper la partie chargement d'un dispositif que l'on désigne par "levage initial", et qui est suffisant pour soulever une palette placée sur le sol, dans laquelle ont pénétré les fourches de levage du chariot de manutention, adaptées aux bras de chargement. Pour réaliser ce levage initial, il est connu de monter, sur la partie entraînement et sur la partie chargement, et pour chaque bras à roue, une timonerie au moyen de laquelle on exerce, sur les rapports de chaque roue porteuse, un effort de traction ou de pression qui a pour effet de relever le bras à roue sur une course limitée par rapport à la roue porteuse correspondante Dans ce but, les roues porteuses sont montées dans des bras oscillants qui peuvent pivoter sous l'action de la timonerie agissant en traction ou en compression pour exercer sur les bras à roue l'effet de levage décrit Dans le cas d'une telle timonerie, il est également connu de disposer, à l'extrémité située du côté entraînement de la partie chargement, un bras oscillant qui prend appui, à une de ses extrémités, contre une surface située à la partie inférieure de la partie entraînement, de préférence par l'intermédiaire d'un galet, et qui s'articule, à son autre extrémité, sur une tige de traction ou de poussée de la timonerie. Un véhicule à quatre roues du type décrit est hyperstatique, ce qui conduit à des forces normales à la roue, non définies et non constantes pendant le déplacement de travail Les facteurs influençant la grandeur des différentes forces normales aux roues sont la position du centre de gravité d'ensemble, la géométrie du châssis moteur, la rigidité du cadre, et, principalement, l'usure des roues et des galets. Pour expliquer les problèmes posés par la conception du véhicule décrit, on partira, pour des raisons de simplification, d'un châssis symétrique, c'est-à-dire o les roues de l'axe moteur et de l'axe porteur sont coaxiales et sont à la même distance de l'axe longitudinal du véhicule (ce qui n'est pas le cas d'un grand nombre de chariots de manutention) Non seulement les charges axiales, mais aussi les charges normales aux roues sont alors déterminées de façon univoque, à condition que le centre de gravité se trouve sur l'axe longitudinal du véhicule Les charges axiales se répartissent à 50 sur les roues de chacun des axes du véhicule La grandeur des charges axiales dépend du poids total du véhicule et de la position du centre de gravité de l'ensemble. La structure des véhicules, dans chacune des classes de charge des chariots de manutention à quatre roues connus, fait que ces deux paramètres varient seulement de façon secondaire, sans perdre leur utilité Pour pouvoir freiner le véhicule suivant les directives légales et, de plus, pour garantir un comportement sûr en courbe, une force donnée normale à la roue, appliquée sur la roue articulée et freinée, est nécessaire La grandeur de cette force est déterminée par la vitesse du véhicule et la masse de l'ensemble du véhicule sous charge Comme la variation de la masse de l'ensemble du véhicule et de la position du centre de gravité est faible, la vitesse maximale de déplacement permise est déterminée par la façon dont la roue d'entraînement et la roue orientable se répartissent sur l'axe moteur. Pour fixer la vitesse de déplacement, on doit également considérer la force motrice normale aux roues nécessaire, en tenant compte de l'usure des roues Les quatre roues s'usent de façon différente pendant le service du véhicule Pour pouvoir réaliser les vitesses exigées sur le marché, il ne suffit pas d'avoir, sans prendre en compte l'usure, une répartition à 50 % de la charge d'entraînement sur les roues Il est donc nécessaire de prendre des mesures pour augmenter la force normale à la roue motrice. Il est connu d'obtenir la force normale exigée à la roue, en faisant rentrer le galet pivotant dans le contour du véhicule suffisamment pour que la force normale correspondante s'applique sur la roue d'entraînement Si on admettait que le véhicule ne présente aucune élasticité, la roue orientable pourrait être soulevée sous charge de telle façon qu'il s'établisse les conditions d'équilibre d'un trois- roues La totalité de la force d'entraînement serait alors supportée par la roue d'entraînement Du fait de l'élasticité inévitable du cadre, le châssis subit une torsion telle que, par recul du galet orientable, le cadre du véhicule s'abaisse proportionnellement vers le côté de ce dernier Des limites à la modification d'assiette de la charge d'entraînement appliquée sur la roue d'entraînement, sont imposées par des considérations d'inclinaison du véhicule et de garde au sol restante De plus, une telle position inclinée de tout l'axe d'entraînement crée un couple supplémentaire sur la direction, que seul le conducteur peut compenser La raison en est que l'axe de la direction, qui est normal à l'axe des roues, s'incline d'une quantité égale en cas de modification d'assiette de l'axe d'entraînement, et constitue ainsi un bras de levier entre la force perpendiculaire à la roue et l'axe de direction Ce bras de levier est, de plus, influencé de façon négative, par la forme et la largeur de ce qu'on appelle le bandage de roue On est, en effet, obligé d'avoir une forme de bandage qui soit la plus étroite et la plus bombée possible. Le but de l'invention est donc de créer un chariot de manutention à quatre roues et s'appuyant sur des bras de roue, pour lequel on augmente, d'une façon simple, la pression normale sur la roue d'entraînement sans influer défavorablement sur les conditions de conduite. Ce problème est résolu, selon l'invention, en prévoyant que la timonerie associée à la roue d'entraînement est réalisée de telle façon que, lors du levage de la partie chargement, une course à vide limitée de cette timonerie soit d'abord effectuée Lors du levage de la partie chargement, le bras à roue, côté galet orientable, prend de l'avance avec la pointe de sa fourche, sur le bras de roue situé du côté entraînement Du côté galet orientable, une timonerie rigide est réalisée, comme il est usuel, si bien qu'au début de ce que l'on désigne par "levage initial", le bras à roue concerné est soulevé aussitôt, tandis que le bras à roue du côté entraînement, reste encore dans sa position la plus basse, et cela aussi longtemps que la course à vide n'a pas été accomplie C'est seulement lorsque celle-ci a été dépassée, que le bras à roue du côté entraînement commence également à se soulever. Avec ce mode de levage dissymétrique de la charge, on arrive à former un axe de charge principal entre la roue d'entraînement et la roue porteuse côté galet orientable. Avec l'invention, on améliore la traction de la roue d'entraînement, sans toutefois créer une position inclinée de l'axe d'entraînement et en se libérant ainsi des inconvénients cités ci-dessus. Du point de vue construction, le retard donné à la cinématique de levage, coté entraînement, est créé en intégrant un jeu déterminé Une forme d'exécution de l'invention prévoit, pour cela, qu'une tige de traction ou de poussée exécute une course à vide. Dans ce but, toujours selon l'invention, la tige de traction ou de poussée de la timonerie peut, à une extrémité, s'engager dans une douille, qui s'articule sur une partie voisine de la timonerie. Pour cela la réalisation d'une bague montée sur la tige de traction ou de poussée à l'intérieur de la douille est particulièrement simple, cette collerette étant montée dans la douille avec possibilité de se déplacer de façon limitée. En variante, l'appui de la timonerie sur la partie entraînement peut être effectué avec du jeu, alors qu'une surface d'appui est disposée sur une pièce constitutive, avec possibilité de se déplacer de façon limitée. Suivant d'autres modalités avantageuses: la timonerie s'appuie, en glissant, sur une surface inférieure de la partie entraînement, de préférence par l'intermédiaire d'un galet, et la surface d'appui est disposée sur une pièce constitutive, en pouvant se déplacer en hauteur de façon limitée la course à vide peut être franchie en agissant contre la force d'un ressort un ressort est disposé dans la douille et agit sur la zone d'extrémité de la tige, engagée dans la douille la pièce constitutive est soumise à l'action d'un ressort. Une autre possibilité pour prévoir un jeu sur la timonerie de levage associée à la roue d'entraînement consiste, selon l'invention, en ce que, si la timonerie prend appui, en glissant, sur une face inférieure de la partie entraînement par l'intermédiaire d'un galet, sur le même axe que le galet servant à l'appui dans la partie entraînement, est disposé un autre galet en matériau souple élastique, ayant un diamètre plus grand que le diamètre du galet d'appui La matière du plus grand galet peut, par exemple, être constituée d'un matériau élastomère, par exemple du caoutchouc Au levage, le galet élastique se déforme d'abord jusqu'à ce que le galet d'appui, réalisé, par exemple, en acier, vienne au contact de la surface d'appui sur la partie entraînement. Grâce aux possibilités de construction décrites, il se produit une modification d'assiette des roues et des galets, indépendamment de la grandeur de la charge Si, suivant une forme d'exécution de l'invention, la course à vide est dépassée en s'opposant à la force d'un ressort, la grandeur de la course à vide, ou mieux, la différence de hauteur de levage qui en résulte, peut se régler proportionnellement à la force normale à la roue porteuse et donc à la charge du véhicule La répartition, dépendant de la charge, de la charge d'entraînement, sur le galet orientable et sur la roue d'entraînement, est alors déterminée par la rigidité du ressort La modification d'assiette du châssis n'est plus constante, mais dépend de la charge La force normale à la roue d'entraînement se règle correctement en fonction de la charge, ce qui conduit à des efforts minimaux sur la direction La différence de hauteur obtenue sur les bras de roue dans la zone de l'axe de charge est nettement plus faible que dans le cas d'une modification d'assiette du galet orientable (modification d'assiette de la roue d'appui), et elle ne provoque pas de réaction négative sur le comportement en déplacement du véhicule Les diverse forces normales à la roue porteuse et les charges de la cinématique de levage des pointes de fourche, qui en résultent, sont fortement différentes Ces ensembles de construction doivent donc être dimensionnés en conséquence. On décrira ci-après plus en détail l'invention, en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue schématique, de profil, d'un chariot de manutention selon l'invention. La figure 2 est une vue de dessous du chariot de manutention de la figure 1. La figure 3 est une vue de détail du chariot de manutention des figures 1 et 2. La figure 4 est une vue d'une forme d'exécution, en variante, de la forme d'exécution de la figure 3. La figure 5 est une vue agrandie d'une partie du chariot de manutention de la figure 1, avec une variante d'exécution de la timonerie de la cinématique de levage. La figure 6 est une vue de profil d'une timonerie de la cinématique de levage d'une autre forme d'exécution selon l'invention. La figure 7 est une vue en coupe faite suivant la ligne 7-7 de la figure 6. Le chariot de manutention 10, représenté sur les figures 1 et 2, est ce que l'on désigne par un chariot de manutention à quatre roues, s'appuyant sur des bras à roue, et comportant une partie entraînement 12 et une partie chargement 14 La partie entraînement comporte une roue motrice 16, entraînée par un moteur 18 Elle se trouve d'un des côtés de l'axe longitudinal 20 du véhicule De l'autre côté de cet axe, est disposé un galet orientable 22. La partie chargement comporte deux bras à roue 24, 26 parallèles, reliés entre eux par un tablier porte-charge 28, qui comme indiqué en 30, est guidé par des moyens appropriés sur la partie entraînement 12 Le tablier porte-charge 28 est relié à la tige d'un vérin hydraulique 32, situé dans la partie entraînement 12. Une cinématique de levage, respectivement 34 et 36, agit entre la partie entraînement 12 et la partie chargement 14 Chacune est constituée d'un premier bras oscillant 38, monté pivotant autour d'un axe horizontal, dans la partie avant des bras à roue 24, 26 Une extrémité du bras oscillant porte une roue porteuse, respectivement et 42 Un deuxième bras oscillant 44 est monté pivotant, en 46, sur la face inférieure de la partie chargement 14. L'une des extrémités du bras oscillant est articulée sur une tige de traction 48, dont l'autre extrémité est reliée par articulation à l'autre branche du bras oscillant 38. L'autre extrémité du bras oscillant 44 comporte un galet , qui s'appuie sur la face inférieure de la partie entraînement 12. Il s'agit ici d'une cinématique de levage qui est usuelle pour réaliser ce que l'on désigne par "levage initial" des bras de roue 24, 26, en soulevant la partie chargement 14 par actionnement du vérin 32 On voit sur la figure 3 que la tige de traction 48 est constituée d'une tige rigide 52 qui s'engage, à l'une de ses extrémités, dans la partie en forme de douille 54 d'une fixation 56. Le diamètre intérieur de l'alésage de la douille 54 est plus grand que celui de la tige 52, de telle façon qu'une collerette 58 prévue à l'extrémité de la tige 52 vient s'y ajuster radialement De son côté ouvert, l'alésage est fermé par une bague 60, bloquée par une rondelle élastique 62 Entre la bague 60 et l'épaulement radial 58, est disposé un organe élastique 64 Une telle réalisation est prévue seulement pour la cinématique de levage 36, tandis que la tige de poussée 48, pour la cinématique de levage 34, est articulée, de façon non élastique, à ses extrémités. Si le vérin de levage 32 exerce une force de levage sur la partie chargement 14, la cinématique de levage 34 suit immédiatement et soulève le bras de roue 26 correspondant La force de traction, exercée de la même manière sur la fixation 56, n'actionne pas encore la tige 52 Au contraire le ressort 64 fléchit, et la tige 52 n'est actionnée que lorsqu'il est transmis à la tige une force suffisante pour faire pivoter le bras oscillant associé 38. De ce fait, le bras de roues 24 est soulevé un peu moins que le bras de roues 26, et, par cette répartition de charge dissymétrique, la roue motrice 16 est soumise à une force normale à la roue plus élevée, et cela indépendamment de l'importance de la charge qui s'appuie sur la partie chargement 14. Bien entendu, On peut également supprimer le ressort 64 La grandeur du retard au levage est alors déterminée par le jeu s. On connait également des cinématiques de levage, dans lesquelles les tiges 48 fonctionnent comme tiges de poussée La figure 4 représente ce cas les pièces de la figure 4 qui sont les mêmes que celles de la figure 3 portent les mêmes références, avec, en plus, une apostrophe On voit que la façon dont est reliée la tige 48 ' sur la fixation 56 ' est sensiblement la même que celle de la figure 3, mais un ressort 66 est alors disposé entre l'épaulement radial 58 ' et le fond de l'alésage de la partie de douille 54 ' Si une poussée est exercée, par l'intermédiaire de la fixation 56 ', sur la tige 48 ', le ressort 66 cède d'abord, jusqu'à ce que la poussée soit suffisante pour exercer l'effet de levage souhaité On voit qu'également dans ce cas, le ressort 66 peut être supprimé, de telle façon qu'il se crée un jeu s' lorsqu'on actionne la timonerie de levage 36, coté entraînement. Sur la figure 5, on a représenté une partie entraînement 12 "l et une partie chargement 14 ", ainsi qu'une timonerie de levage 36 ", comportant une tige de poussée 48 " et le deuxième bras oscillant 50 " Sur la face inférieure de la partie entraînement 12 ", est disposé un petit vérin , dans lequel un petit piston 72 peut aller et venir Ce piston est relié à une tige 74, qui sort du vérin 70 vers le bas et qui est reliée à une contre-plaque 76 Sur cette contre-plaque 76, repose le galet 50 l de la timonerie 36 ". Entre la contre-plaque 76 et la face inférieure du vérin , est disposé un ressort 78. Lors du levage de la partie chargement 14, la tige 74, et le piston 72, se déplacent d'abord en s'opposant au ressort 78, jusqu'à ce que la force appliquée sur ce ressort suffise pour soulever le bras de roue correspondant Dans le cas de la suppression du ressort 78, le piston 72 se déplace seulement jusqu'à la face inférieure de la partie entraînement 12 ", avant que le bras de roue, coté entraînement commence à effectuer un levage. Le jeu est désigné par s". Dans le cas de la forme d'exécution des figures G et 7, on a représenté une timonerie de levage analogue à la timonerie de levage 36 des figure 1 et 2 et à celle 36 " de la figure 5 Le bras oscillant 44 a, en forme de fourche, est articulé en 46 a sur la partie chargement Sur la tige du bras oscillant 44 a en forme de fourche, est montée une broche d'appui 70, sur laquelle un galet support 50 a est monté tournant, d'une façon analogue au galet support 50 " de la figure 5 Mais, en plus, sur la broche 70, est monté un galet tournant 72 en caoutchouc, dont le diamètre est nettement plus grands que celui du galet 50 a Les deux galets 50 a, 70 sont associés à une plaque d'appui (non représentée) de la partie entraînement Lors du soulèvement de la partie entraînement, la broche 70 se déplace dans la direction de la surface d'appui, de telle façon que le galet 72 agit d'abord sur cette dernière En raison de l'effort produit, le galet se déforme alors, et cela suffisamment pour que le galet 50 a, réalisé, par exemple, en acier, vienne au contact de la surface d'appui De cette manière, on obtient, de même, une course à vide en appui élastique, jusqu'à ce que la timonerie 36 a agisse sur la roue porteuse associée et soulève la partie chargement 14. il REVENDICATIONS 1 Chariot de manutention au sol comportant une partie entraînement ( 12), qui comporte, d'un côté de l'axe longitudinal du véhicule, une roue motrice ( 16) orientable et de l'autre côté de l'axe, un galet pivotant ( 22), une partie chargement ( 14), guidée sur la partie entraînement en étant réglable en hauteur, comportant des bras à roue parallèles ( 24, 26), présentant, sur leur face inférieure, des roues porteuses dont les positions peuvent être réglées par rapport au bras à roue, un dispositif de levage entre la partie entraînement et la partie chargement, et une timonerie ( 34, 36) associée à chaque roue porteuse ( 40, 42), coopérant avec la partie entraînement et la partie chargement, et attaquant le palier de roue, cette timonerie soulevant les bras de roues d'une quantité prédéfinie quand le dispositif de levage soulève la partie chargement, caractérisé en ce que la timonerie ( 36) associée à la roue motrice ( 16) exécute d'abord, lors du levage de la partie chargement ( 14, 14 "), une course à vide limitée. 2 Chariot de manutention au sol suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une tige de traction ou de poussée ( 48, 48 ', 48 ") faisant partie de la timonerie ( 36) accomplit une course à vide. 3 Chariot de manutention au sol suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la tige de traction ou de poussée ( 48, 48 ', 48 ") de la timonerie de levage est engagée, à l'une de ses extrémités, dans une douille ( 54, 54 ') qui s'articule sur la partie voisine ( 44, 44 ') de la timonerie. 4 Chariot de manutention au sol suivant la revendication 3, caractérisé en ce que 1 tige de traction ou de poussée ( 48, 48 ') présente une collerette ( 58,58 '), montée, dans la douille ( 54, 54 ') avec possibilité de déplacement limité. Chariot de manutention au sol suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la timonerie s'appuie, en glissant, sur une surface inférieure de la partie entraînement, de préférence par l'intermédiaire d'un galet, caractérisé en ce que la surface d'appui est disposée sur une pièce constitutive ( 74, 76), en pouvant se déplacer en hauteur de façon limitée. 6 Chariot de manutention au sol suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la course à vide peut être franchie en agissant contre la force d'un ressort. 7 Chariot de manutention au sol suivant la revendication 3 ou 4 et la revendication 6, caractérisé en ce qu'un ressort ( 64, 66) est disposé dans la douille ( 54, 54 ') et agit sur la zone d'extrémité de la tige ( 48, 48 '), engagée dans la douille ( 54, 54 '). 8 Chariot de manutention au sol suivant la revendication 5 et la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce constitutive ( 74, 76) est soumise à l'action d'un ressort ( 78). 9 Chariot de manutention au sol suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la timonerie prend appui, en glissant, sur une face inférieure de la partie entraînement par l'intermédiaire d'un galet, caractérisé en ce que, sur le même axe ( 70) que le galet ( 50 a), est disposé un autre galet ( 72), en matériau élastique susceptible de céder, comportant un diamètre plus grand que le diamètre du galet d'appui ( 50 a).