Brevet FR2710885A1 — publié le 19950414

DISPOSITIF PERFECTIONNE POUR LA MANUTENTION DE CHARGES A PARTIR D'UN VEHICULE La présente invention se rapporte aux dispositifs et appareils à bras hydrauliques, pour la manutention de charges telles que caisses, berces, conteneurs, bennes ou analogues, à partir d'un véhicule, les dispositifs ou appareils en question étant montés sur le châssis porteur du vé- hicule. Ce genre de dispositifs est déjà connu. Le Brevet français No. 2.185.520, au nom de la demanderesse, nous enseigne un appareil comportant un bras inférieur articulé environ en son milieu, supportant la charge lors du transport sur le véhicule, et dont un tronçon avant, com- mandé par un vérin de basculement articulé sur le châssis et sur celuici, porte un bras supérieur de potence qui permet la préhension de la charge pour son déchargement ou son chargement sur le véhicule. Le tronçon arrière du bras inférieur est articulé sur l'arrière du châssis, et le disposi- tif comporte notamment une butée ou genouillère permettant de mettre en appui le tronçon avant sur le tronçon arrière au cours d'une manoeuvre de déchargement entraînant ainsi la mise en mouvement du tronçon arrière. Ce dispositif donne de très bons résultats, toutefois, l'axe d'articulation du vérin sur le tronçon avant du bras inférieur décrit, au cours d'un cycle de chargement ou de déchargement, une trajectoire comportant un point de rebroussement au moment o le transfert d'axe de rota- tion du bras inférieur articulé s'effectue, c'est à dire de l'axe de rotation du tronçon avant sur le tronçon arrière à l'axe de rotation du tronçon arrière sur le châssis, ou inversement. La partie de la trajectoire de l'axe d'articulation du vérin sur le tronçon avant, concernant la rotation de ce dernier autour de son axe d'articulation sur le tronçon arrière et voisine du point de rebrousse- ment, entraîne une diminution très sensible du bras de levier du vérin et donc une augmentation en proportion de l'effort que doit fournir celui-ci. L'effort ponctuel au point de trajectoire définissant le bras de levier minimal, représente l'effort maximal que doit fournir le vérin au cours d'une manoeuvre de déchargement ou de chargement, entraîne notamment un dimensionnement excessif du vérin, et un renforcement en conséquence des éléments de structure du dispositif. La présente invention permet d'éviter cet inconvénient et d'apporter d'autres avantages. Plus précisément, elle consiste en un dispositif perfectionné pour la manutention de charges à partir d'un véhicule, destiné à être monté sur le châssis porteur dudit véhicule, et comprenant au moins: - un bras inférieur articulé incluant un tronçon avant articulé sur un tronçon arrière par un pre- mier axe d'articulation, ledit tronçon arrière étant articulé par un deuxième axe d'articulation sur ledit châssis, - un bras supérieur lié par sa partie inférieure audit tronçon avant, et possédant en partie supé- rieure un moyen de préhension de charges, - au moins un vérin de basculement dudit bras inférieur autour dudit deuxième axe d'articulation, et/ou dudit tronçon avant autour dudit premier axe d'articulation, ledit vérin de basculement étant lié en rotation autour d'un troisième axe d'articulation par son extrémité arriè- re audit tronçon avant, son extrémité avant étant liée audit châssis autour d'un quatrième axe d'articulation, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'appui temporaire sur ledit châssis, de l'un au moins dudit tronçon avant, ou de ladite extrémité arrière du vérin de bascule- ment, ou dudit troisième axe d'articulation, pour établir au moins une force de réaction tempo- raire dudit châssis sur l'un au moins dudit tronçon avant, ou de ladite extrémité arrière du vérin de basculement, ou dudit troisième axe d'articulation, au moins pendant une partie du mouve- ment dudit tronçon arrière. La force de réaction du châssis, qui est établie par les moyens d'appui pendant la période de mouvement o l'effort que doit fournir le vérin est sensiblement le plus important, permet ainsi de diminuer l'intensité de cet effort et de réduire en conséquence notamment les dimen- sions du vérin. Les moyens d'appui permettent également d'éviter, notamment par rapport au dispositif du Brevet No. 2.185.520, la partie de trajectoire de l'axe d'articulation du vérin sur le tronçon avant, concernant la rotation de ce dernier autour de son axe d'articulation sur le tronçon arrière et voisine du point de rebroussement, et responsable du bras de levier le plus ré- duit du vérin. Selon une caractéristique avantageuse, le dispositif suivant l'invention comprend des moyens de butée de basculement dudit tronçon avant sur ledit tronçon arrière. Dans ce cas, les moyens d'appui temporaire cessent d'agir dès que le tronçon avant arrive en butée sur le tronçon arrière dans le cas d'un déchargement par exemple. On notera que le dispositif selon l'invention permet d'éviter l'utilisation de cette butée, si désiré. En effet, les moyens d'appui peuvent agir sur la trajectoire jusqu'à l'extension totale du vérin, le mouvement du tronçon avant et du tronçon arrière respectivement autour des premier et deuxième axes d'articulation étant ainsi dépendant des moyens d'appui. Selon une caractéristique avantageuse, lesdits moyens d'appui temporaire comprennent au moins une surface de glissement ou de roulement. Cette caractéristique permet d'assurer notamment, selon la forme de la surface de glisse- ment ou de roulement, la forme de la trajectoire du troisième axe d'articulation pendant l'action des moyens d'appui. Selon une autre caractéristique avantageuse, lesdits moyens d'appui temporaire compren- nent au moins un galet et/ou un roulement et/ou un secteur prenant appui sur ladite surface de roulement, et selon une autre caractéristique avantageuse, lesdits moyens d'appui temporaire comprennent au moins un patin et/ou une béquille prenant appui sur ladite surface de glisse- ment. Ces caractéristiques permettent le choix du mode d'appui, par roulement ou par glisse- ment, selon le besoin, notamment en fonction de la charge, de l'encombrement désiré, de la forme de la trajectoire déterminée du troisième axe d'articulation, ou de la durée d'action des moyens d'appui. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description accompa- gnée par les dessins annexés qui illustrent plusieurs exemples de mode de réalisation d'un dis- positif perfectionné pour la manutention de charges à partir d'un véhicule de type camion selon l'invention, exemples donnés à titre d'illustration et sans qu'aucune interprétation restrictive de la protection recherchée ne puisse en être tirée. La Figure 1 représente en vue de profil un exemple de mode de réalisation d'un dispositif de l'Art Antérieur pour la manutention de charges à partir d'un véhicule, avec la trajectoire de son troisième axe d'articulation. La Figure 2 représente en vue de profil un premier exemple de mode de réalisation d'un dispositif perfectionné selon l'invention pour la manutention de charges à partir d'un véhicule, monté sur un camion, en position de transport. La Figure 3 représente en vue de profil le dispositif perfectionné selon l'invention de la Figure 2, notamment en position de déchargement au moment o les moyens d'appui entrent en action. La Figure 4 représente en vue de profil le dispositif perfectionné selon l'invention de la Figure 2, notamment en fin de déchargement. La Figure 5 représente en vue de profil un deuxième exemple de mode de réalisation d'un dispositif perfectionné selon l'invention, comprenant une butée de mouvement du tronçon avant sur le tronçon arrière. La Figure 6 représente en vue de profil les trajectoires comparées du troisième axe d'articu- lation pour le dispositif de la Figure 1 et pour les dispositifs perfectionnés selon l'invention des Figures 2 à 5. La Figure 7 représente les diagrammes comparés de l'effort exercé par le vérin de bascule- ment pour le dispositif de la Figure 1 et pour les dispositifs perfectionnés selon l'invention des Figures 2 à 5. La Figure 8 représente en vue de profil un premier exemple de mode de réalisation des moyens d'appui. La Figure 9 représente une vue en coupe transversale de la Figure 1. La Figure 10 représente en vue de profil un deuxième exemple de mode de réalisation des moyens d'appui. La Figure 11 représente en vue de profil un troisième exemple de mode de réalisation des moyens d'appui. La Figure 12 représente en vue de profil un quatrième exemple de mode de réalisation des moyens d'appui. La Figure 13 représente en vue de profil un cinquième exemple de mode de réalisation des moyens d'appui. Le dispositif de l'Art Antérieur, illustré par la Figure 1, pour la manutention de charges à partir d'un véhicule 1 de type camion, destiné à être monté sur le châssis 2 porteur dudit véhicu- le, comprend avantageusement un faux-châssis 3 lié rigidement au châssis 2, un bras inférieur articulé incluant, un tronçon avant 4 articulé en rotation sur un tronçon arrière 5 par un premier axe d'articulation AI transversal, ledit tronçon arrière étant articulé en rotation par un deuxième axe d'articulation A2 transversal sur le faux-châssis 3, un bras supérieur 6 lié par sa partie infé- rieure 7 au tronçon avant 4, avantageusement télescopique dans ce dernier ou rotatif par rapport à ce dernier, et possédant en partie supérieure 8 un crochet 9 pour une préhension de la charge, au moins un vérin de basculement 10 du bras inférieur autour du deuxième axe d'articulation A2, et du tronçon avant 4 autour du premier axe d'articulation A1. Le vérin de basculement 10 est lié en rotation autour d'un troisième axe d'articulation A3 transversal par son extrémité arriè- re au tronçon avant 4, son extrémité avant étant liée au faux-châssis 3 autour d'un quatrième axe d'articulation A4 transversal. Le tronçon arrière 5 du bras inférieur possède avantageusement une butée 15 de mouvement de rotation du tronçon avant 4 autour du premier axe d'articulation AI. Sur la Figure 1, la courbe reliant les points M', M", et M"' définit la trajectoire du troisiè- me axe A3 lors d'une manoeuvre de déchargement ou de chargement. Lors d'une manoeuvre de déchargement, la charge (non représentée) étant sur le camion 1 en appui sur le crochet 9, le vérin de basculement tige rentrée, le troisième axe A3 en position M' sur la Figure 1, le vérin 10 est actionné. Le tronçon avant 4 amorce une rotation autour du premier axe d'articulation Ai jusqu'au moment o il vient en appui sur la butée 15, moment re- présenté par le point M" de la trajectoire, cette mise en butée entraînant un changement d'axe de rotation du bras inférieur et une mise en rotation du tronçon arrière 5 autour du deuxième axe d'articulation A2, sous une poussée continue du vérin 10. Une fois la charge posée au sol, le troisième axe A3 étant en position M"' sur la Figure 1, la manoeuvre de chargement s'effectue dans l'ordre inverse des mouvements décrits pour le déchargement. On constate un point de rebroussement dans la trajectoire du troisième axe A3 au change- ment d'axe d'articulation du premier axe A 1 au deuxième axe A2, ou inversement, c'est à dire au point M" sur la Figure 1. La partie de la trajectoire M'-M" voisine du point M" est celle qui entraîne un bras de levier minimal du vérin par rapport à l'axe A 1, et donc un effort maximal de celui-ci. La Figure 2 illustre un dispositif perfectionné selon l'invention qui reprend comme base le dispositif de la Figure 1, modifié, ceci uniquement pour des raisons de simplification et afin de faciliter la comparaison des trajectoires du troisième axe A3, comme cela sera montré plus loin sur la Figure 6. Sur la Figure 2, le dispositif ne possède pas de butée de basculement du tronçon avant 4 sur le tronçon arrière 5 et comprend des moyens d'appui 17, 19 temporaire, notamment de l'ex- trémité arrière du vérin 10 sur le faux-châssis 3. Ces moyens d'appui comprennent par exemple un galet 17 lié avantageusement à l'extrémité arrière du vérin et libre en rotation, et une surface de roulement 19 portée par une rampe 16 liée avantageusement au faux- châssis 3. Le galet 17 et la surface de roulement 19 sont aptes à coopérer par roulement. Cet exemple de mode de réali- sation des moyens d'appui, ainsi que d'autres possibles, seront décrits plus en détail avec l'aide des Figures 8 à 13. Le fonctionnement du premier exemple d'un dispositif perfectionné selon l'invention est maintenant décrit avec l'aide des Figures 2, 3, et 4. La Figure 2 représente le dispositif, le vérin 10 étant replié, notamment prêt au décharge- ment. Au cours d'une manoeuvre de déchargement, le vérin 10 est actionné, entraînant dans un premier temps la rotation du tronçon avant 4 autour du premier axe Ai, jusqu'au moment o le galet 17 vient en appui sur la surface de roulement 19, selon une position qui est représentée par la Figure 3. Cette mise en appui de l'extrémité arrière du vérin sur le faux-châssis 3 permet d'é- tablir une force de réaction de ce dernier, avantageusement sensiblement opposée au poids de la charge, au moment o le bras de levier de celui-ci par rapport à l'axe Ai diminue de façon sen- sible, et permet ainsi de diminuer l'effort exercé par le vérin à partir de l'instant de cette mise en appui. Sous une poussée continue du vérin 10, le tronçon arrière 5 amorce une rotation autour du deuxième axe A2, le galet 17 roulant en appui sur la surface de roulement 19, jusqu'au déchar- gement complet, position représentée par la Figure 4 (charge non représentée). On notera que dans cet exemple de mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, les moyens d'appui 17, 19 agissent durant tout le mouvement du tronçon arrière. La manoeuvre de chargement s'effectue dans l'ordre inverse des mouvements décrits pour la manoeuvre de déchargement. La Figure 5 représente le dispositif perfectionné selon l'invention de la Figure 2, compre- nant une butée 15 de mouvement du tronçon avant 4 sur le tronçon arrière 5. Le dispositif est représenté en position de butée du tronçon avant sur le tronçon arrière. On relèvera que le dis- positif de cette Figure ne reprend celui de la Figure 2 modifié qu'afin d'en faciliter les comparai- sons des trajectoires du troisième axe A3, et des efforts exercés par le vérin, comme cela sera montré plus loin sur les Figures 6 et 7. Lors d'une manoeuvre de déchargement avec le dispositif représenté sur la Figure 5, les mouvements sont similaires à ceux du dispositif décrits avec l'aide des Figures 2 et 3. A partir de la mise en appui du galet 17 sur la surface de roulement 19, sous la poussée continue du vérin, le tronçon arrière 5 amorce une rotation autour du deuxième axe A2, jusqu'au moment o le tronçon avant 4 vient en appui sur le tronçon arrière 5 par l'intermédiaire de la butée 15, posi- tion représentée sur la Figure 5. A cet instant, la poussée du vérin maintien en rotation autour du deuxième axe A2 le tronçon arrière 5 et le tronçon avant 4 en butée sur ce dernier, le galet 17 n'étant plus en appui sur la surface de roulement 19, jusqu'à la fin du déchargement. On remarquera que les moyens d'appui n'agissent dans ce cas que pendant une partie seu- lement du mouvement du tronçon arrière 5. La Figure 6 représente en vue de profil les trajectoires schématiques comparées du troisiè- me axe A3 pour le dispositif de la Figure I et pour les dispositifs perfectionnés selon l'inven- tion des Figures 2 à 5. La courbe M'-M"-M"' illustre la trajectoire du troisième axe d'articulation A3 du dispositif représenté sur la Figure 1. La courbe M'-Y-X illustre la trajectoire du troisième axe d'articulation A3 du dispositif re- présenté sur les Figures 2 à 4, le point M' correspondant à la position du dispositif représentée sur la Figure 2, le point Y correspondant à la position du dispositif représentée sur la Figure 3, le point X correspondant à la position du dispositif représentée sur la Figure 4. La courbe M'-Y-X-M"' illustre la trajectoire du troisième axe d'articulation A3 du disposi- tif de la Figure 5, la partie de trajectoire X-M"' correspondant au mouvement du tronçon avant 4 en butée sur le tronçon arrière 5. Dans tous les cas, la partie de trajectoire Y-X est définie par les moyens d'appui, plus par- ticulièrement par la surface de roulement 19. On remarquera à cet effet que la surface de roule- ment 19 peut adopter toutes formes appropriées nécessaires notamment à un raccordement avantageusement tangentiel des trajectoires M'-Y et Y- X, et des trajectoires Y-X et X-M"' le cas échéant. La droite des abscisses de la Figure 7 correspond à la course du vérin 10 et la droite des ordonnées correspond aux efforts fournis par le vérin. La courbe en trait plein représente sché- matiquement la fonction effort/course du vérin du dispositif de la Figure 1, et la courbe en traits pointillés représente schématiquement la fonction effort/course du vérin du dispositif de la Figure 5. Sur la droite des abscisses, on a représenté les points de la course du vérin repérés sur les trajectoires de la Figure 6. Dans le cas du dispositif selon l'invention représenté sur les Figures 2 à 4, la courbe en trait pointillés de la Figure 7 reste valable dans sa portion X-Y-M'. On notera sur la Figure 7 que les dispositifs selon l'invention permettent de diminuer nota- blement l'effort maximal, que doit fournir le vérin, qui se situe pendant la trajectoire Y-M" du dispositif de la Figure 1, avantageusement grâce au moyens d'appui 17, 19 temporaire. Il est à noter que les courbes des Figures 6 et 7 se sont pas à l'échelle et ont été représen- tées uniquement dans un but de meilleure compréhension de l'action des moyens d'appui tem- poraire. Les Figures 8 à 13 représentent divers exemples de mode de réalisation des moyens d'ap- pui temporaire. Ces modes de réalisation préférentiels ne sont bien évidemment donnés qu'à titre d'exemple, tous moyens d'appui connus permettant d'assurer une force de réaction tempo- raire du faux-châssis 3 directement ou indirectement sur le vérin 10 restant valables. La Figure 8 illustre un galet 17 roulant sur une surface de roulement 19. La surface de roulement 19 se présente dans une direction sensiblement parallèle à la direction d'extension du vérin 10 et est avantageusement supportée par une rampe 16 fixée rigidement au faux-châssis 3 selon tous moyens connus, par exemple par soudage. Il est à noter que la surface de roulement 19 peut éventuellement être formée directement par une partie du fauxchâssis, si désiré. Comme il l'a déjà été dit plus haut, la surface de roulement 19 peut prendre toutes formes avan- tageuses au raccordement des trajectoires ou à la trajectoire même du tronçon avant 4, ou encore à la courbe effort/course du vérin 10. Le galet 17 est avantageusement monté en chape sur l'extrémité arrière du vérin 10, et libre en rotation autour d'un cinquième axe AS avantageusement lié rigidement au galet ou à l'extré- mité du vérin, comme le représente la Figure 9 en coupe transversale. La liaison du cinquième axe A5 peut être réalisée selon tous moyens connus comme par exemple par emmanchement forcé, goupille ou analogues. Il est évident que le galet 17 peut être monté sur roulement (non représenté) autour du cinquième axe A5, si désiré, ou encore être remplacé par un roulement (non représenté) directement en appui sur la surface de roulement 19. La Figure 10 illustre un patin 23 glissant sur une surface de glissement 18. Le patin 23 est avantageusement libre en rotation autour d'un cinquième axe A5 lié au tronçon avant 4 selon tous moyens connus. La Figure 11 illustre un secteur 25 libre en rotation autour d'un cinquième axe A5 lié au tronçon avant 4 selon tous moyens connus. Le secteur 25 roule sur la surface de roulement 19. La Figure 12 illustre une béquille 26 en appui sur une surface de glissement 18. La béquille est avantageusement libre en rotation autour d'un cinquième axe A5 avantageusement confondu avec le troisième axe A3. La surface de glissement possède une butée de calage de la béquille, afin d'éviter un ripage de celle-ci et d'assurer la force de réaction temporaire. La Figure 13 illustre un flasque 27, libre en rotation autour d'un sixième axe A6 avanta- geusement confondu avec le troisième axe A3, et portant deux galets 17 libre chacun en rotation sur le flasque autour d'un cinquième axe A5. Cette configuration permet notamment de répartir la force de réaction du faux-châssis 3 en deux points d'application et de contrôler la résultante obtenue. Le montage de chacun des galets 17 sur le flasque 27 peut être par exemple réalisé de façon similaire au montage du galet 17 de la Figure 8. Le montage du flasque 27 sur l'axe A3 est réalisé de toutes façons connues, par exemple par un montage de type chape articulée. Il est à noter que les remarques formulées à l'égard de la surface d'appui 19 et de la rampe 16 avec l'aide des Figures 8 et 9 s'appliquent également aux surfaces d'appui 18, 19 et aux rampes 16 des Figures 10, 11, 12, et 13. REVENDICATIONS 1. Dispositif perfectionné pour la manutention de charges à partir d'un véhicule (1), desti- né à être monté sur le châssis (2) porteur dudit véhicule, et comprenant au moins: - un bras inférieur articulé incluant, un tronçon avant (4) articulé sur un tronçon arrière (5) par un premier axe d'articulation (Ai), ledit tronçon arrière étant articulé par un deuxième axe d'ar- ticulation (A2) sur ledit châssis, - un bras supérieur (6) lié par sa partie inférieure (7) audit tronçon avant, et possédant en partie supérieure (8) un moyen de préhension de charges (9), - au moins un vérin de basculement (10) dudit bras inférieur autour dudit deuxième axe d'arti- culation (A2), et/ou dudit tronçon avant (4) autour dudit premier axe d'articulation (Ai), ledit vérin de basculement étant lié en rotation autour d'un troisième axe d'articulation (A3) par son extrémité arrière audit tronçon avant, son extrémité avant étant liée audit châssis autour d'un quatrième axe d'articulation (A4), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'appui (17, 23, 25, 26, 18, 19) temporaire sur ledit châssis, de l'un au moins dudit tronçon avant, ou de ladite extrémi- té arrière du vérin de basculement, ou dudit troisième axe d'articulation, pour établir au moins une force de réaction temporaire dudit châssis sur l'un au moins dudit tronçon avant, ou de ladi- te extrémité arrière du vérin de basculement, ou dudit troisième axe d'articulation, au moins pendant une partie du mouvement dudit tronçon arrière. 2. Dispositif suivant la Revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de butée (15) de basculement dudit tronçon avant (4) sur ledit tronçon arrière (5). 3. Dispositif suivant la Revendication I ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui temporaire comprennent au moins une surface de glissement (18) ou de roulement (19). 4. Dispositif suivant la Revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui temporaire comprennent au moins un galet (17) et/ou un roulement et/ou un secteur (25) libre en rotation autour d'un cinquième axe d'articulation (A5), et prenant appui sur ladite surface de roulement (18). 5. Dispositif suivant la Revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'appui temporaire comprennent au moins un patin (23) et/ou une béquille (26) prenant appui sur ladite surface de glissement (18). 6. Dispositif suivant la Revendication 5, caractérisé en ce que ledit patin (23) et/ou la- dite béquille (26) est articulé autour d'un cinquième axe d'articulation (A5). 7. Dispositif suivant la Revendication 4 ou 6, caractérisé en ce que ledit cinquième axe d'articulation (A5) et ledit troisième axe d'articulation (A3) sont confondus. 8. Dispositif suivant la Revendication 4 ou 6, caractérisé en ce que ledit cinquième axe d'articulation (A5) est porté par un moyen de support (27) articulé autour d'un sixième axe d'articulation (A6). 9. Dispositif suivant la Revendication 8, caractérisé en ce que ledit sixième axe d'arti- culation (A6) et ledit troisième axe d'articulation (A3) sont confondus. 10. Dispositif suivant l'une quelconque des Revendications 3 à 9, caractérisé en ce que ladite surface de glissement (18) ou de roulement (19) est fixe sur ledit châssis (2).