Brevet FR2741330A1 — publié le 19970523

La présente invention concerne les récipients du type benne destinés à contenir des matériaux en vrac tels que des déblais manoeuvrés par un engin de levage, et en particulier un mécanisme de basculement adapté pour faire basculer une benne de façon à vider son contenu. Les bennes utilisées sur les chantiers comportent généralement un dispositif de suspension adapté pour pouvoir être transporté d'un emplacement à un autre par un engin de levage tel qu'une grue, un tel dispositif de suspension étant formé d'un bras horizontal comportant 1 'anneau d'accrochage pour le crochet de la grue, et solidaire de deux bras pivotant autour de deux axes situés à la partie supérieure des parois latérales de la benne. La benne de forme parallélépipédique ou plus généralement prismatique et disposant d'une partie avant à plan incliné permettant le déchargement, peut ainsi être transportée dans une position évitant tout renversement d'un endroit où on a procédé à son remplissage à un autre où l'on procède au déchargement de son contenu. Lorsqu'on procède au déchargement de la benne, il est nécessaire de la faire basculer après l'avoir soulevée de façon à faire descendre son contenu (par exemple des gravats) par gravité à partir de la partie avant de la benne disposant du plan incliné. Le basculement est généralement obtenu par un mécanisme nécessitant un accrochage de crochets supplémentaires sur la partie arrière basse de la benne et donc une intervention humaine avec tous les risques d'accidents corporels que cela entraîne. C'est pourquoi le but de l'invention est de fournir un mécanisme de basculement de benne mis en oeuvre sans intervention humaine. L'objet de l'invention est donc un mécanisme de basculement de benne du type comportant un récipient de forme générale parallélépipèdique ou prismatique disposant d'une partie avant à plan incliné pour faciliter son déchargement et d'un dispositif de suspension formée d'une barre horizontale disposant d'un anneau d'accrochage pour le soulèvement de la benne et de deux barres pivotantes solidaires de la barre horizontale et pouvant pivoter chacune autour d'un axe fixé à la partie supérieure de la paroi latérale de la benne.Un tel mécanisme de basculement comprend au moins un moyen d'accrochage situé à la partie inférieure arrière de la paroi latérale de la benne et adapté pour s'accrocher sans intervention manuelle sur la barre horizontale lorsque la benne reposant sur le sol, la barre horizontale est descendue vers le sol par pivotement des barres pivotantes autour de leurs axes, de telle sorte que la benne puisse basculer par soulèvement de la partie arrière et décharger son contenu lorsqu'un dispositif de levage soulève la benne du sol. Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen d'accrochage maintenu en position grâce au poids de la benne pendant toute la durée du basculement et du déchargement de la benne, est décroché de la barre horizontale également sans intervention humaine, lorsque la benne touche le sol après déchargement, de telle sorte que la benne se remet automatiquement en position permettant un nouveau chargement. Les buts, objets et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels la figure 1 représente une benne disposant d'un mécanisme de basculement selon l'invention, la figure 2 représente schématiquement le crochet du mécanisme selon l'invention, en phase de pivotement dû à l'action exercée par la barre horizontale descendant vers le sol pendant la manoeuvre d'accrochage, la figure 2A est un diagramme des forces au point de contact entre la barre horizontale et le crochet dans la position illustrée sur la figure 2, la figure 3 représente schématiquement la barre horizontale engagée sous le crochet à la fin de la manoeuvre d'accrochage, les figures 4, 5 et 6 représentent schématiquement la benne dans ses différentes positions durant la manoeuvre de basculement et de déchargement, et la figure 7 représente schématiquement le crochet en appui sur la deuxième butée lors du décrochage par contact de la benne avec le sol. La benne sur laquelle est monté le mécanisme selon l'invention est formée de façon classique d'un récipient 10 de forme générale parallélépipèdique ayant une ouverture 12 à sa partie supérieure pour pouvoir y charger des matériaux divers (gravats, déblais, terre, etc.) et présentant un plan incliné 14 pour pouvoir procéder aisément au déchargement de la benne. Le récipient 10 est suspendu par un dispositif de suspension comprenant une barre horizontale 16 pourvue d'un anneau d'accrochage 18 pour pouvoir accrocher la benne à un appareil de levage tel qu'une grue, et deux barres pivotantes 20 et 22 solidaires de la barre horizontale 16.Les deux barres 20 et 22 pivotent autour de leur axe respectif, tel que l'axe 24, fixé à l'extérieur et à la partie supérieure des parois latérales du récipient 10, de sorte que le récipient 10 reste sensiblement horizontal lorsque la benne chargée est soulevée. Le pivotement des barres 20, 22 permet donc, lorsque la benne repose au sol, d'amener la barre 20 dans la position représentée en pointillés sur la figure 1 où le mécanisme de basculement comprenant un crochet 26 permet l'accrochage dudit crochet sur la barre horizontale 26 comme on va le voir ci-après. Le mécanisme de basculement selon l'invention représenté schématiquement sur la figure 2, comprend donc un crochet 26 pouvant pivoter autour d'un axe 28 entre une première butée 30 et une deuxième butée 32. Lorsque la barre horizontale 16 est descendue vers l'arrière de la benne grâce au pivotement des barres pivotantes 20, 22, elle vient buter contre la partie extérieure recourbée du crochet 26. Comme illustré sur la figure 2A représentant le diagramme des forces, la barre horizontale 16 exerce au point de contact A avec le crochet 26 une force F perpendiculaire à la tangente au crochet au point de contact. A cause de la forme recourbée du crochet 26, cette force F est dirigée selon une direction se trouvant au dessus de la droite reliant l'axe 28 au point de contact A. Par conséquent, la décomposition de la force F selon la direction radiale et la direction perpendiculaire donne une composante radiale F2 et une composante perpendiculaire Fl. La composante F2 ne produit aucun effet, mais la composante F1 produit un couple qui tend donc à faire pivoter le crochet autour de son axe 28, vers le haut dans le sens des aiguilles d'une montre. Au fur et à mesure que le crochet 26 pivote vers le haut (sens de la flèche sur la figure 2), la barre 16 descend vers le bas jusqu'à se trouver en fin de course en contact avec la paroi du récipient 10 de la benne, et le crochet 26 étant situé au dessus de la barre 16 comme illustré sur la figure 3. On doit noter que contrairement à la position de repos où le crochet repose sur la butée 30, le crochet repose alors sur la barre et est donc détaché de la butée 30 comme le montre la figure 3. Les différentes étapes du basculement et du déchargement de la benne sont représentées schématiquement sur les figures 4, 5 et 6. Lorsque la barre horizontale est en position accrochée comme représenté sur la figure 4, l'engin de levage telle qu'une grue peut soulever l'arrière de la benne au moyen d'un câble ou d'une chaîne 34 accrochée à l'anneau d'accrochage 18. Au fur et à mesure du levage, le fond du récipient 10 est soulevé du sol jusqu'à prendre la position illustrée sur la figure 5 où le récipient 10 repose sur le sol par le plan incliné 14. Puis la grue continue à soulever la benne jusqu'à ce que cette dernière décolle du sol et se trouve dans la position illustrée sur la figure 6.A partir de la position de la figure 5, le contenu de la benne commence à se décharger et la majeure partie du contenu est entièrement déchargée quand la benne (soulevée du sol) atteint la position représentée sur la figure 6. On doit noter que pendant le soulèvement de la benne durant les phases illustrées sur les figures 4, 5 et 6, le récipient est toujours soumis à une force qui tend à le faire basculer vers la gauche. C'est grâce à la présence du crochet 26 situé au dessus de la barre horizontale 16 que cette force de basculement est compensée par une force de basculement en sens inverse. Par conséquent, le crochet 26 est donc tout le temps soumis à une force vers le bas qui le maintient en contact permanent avec la barre horizontale 16. Lorsque la benne a été vidée de son chargement, le crochet 26 est toujours soumis à une force due au poids de la benne vide, qui le maintient en contact avec la barre 16. En plus de l'accrochage automatique du crochet 28 permettant le basculement aisé de la benne sans intervention humaine, une autre caractéristique essentielle de l'invention est le décrochage également automatique du crochet 26, illustré sur la figure 7. En effet, lorsque la benne est entièrement déchargée, dans la position soulevée de la figure 6, le crochet 26 est toujours soumis à une force qui l'applique sur la barre 16 comme on l'a vu précédemment. demment. Dans cette position, la benne est descendue vers le sol. Dès que la partie basse, c'est à dire le bord du plan incliné 14, touche le sol, la force qui s'exerçait sur le crochet 26 cesse de produire momentanément son effet puisqu'elle est compensée par la réaction due au sol.A ce moment là, le crochet 26 n'étant plus soumis qu'à son propre poids a tendance à pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre (voir la flèche sur la figure 7) jusqu'à la butée 32 qui le retient dans cette position. En même temps, la benne horizontale 16 n'étant plus retenue par le crochet 26, le dispositif de suspension pivote autour des axes (axe 24 sur la figure 1) pendant que la benne bascule vers la gauche jusqu'à ce qu'elle se retrouve dans la position de la figure 1 où le dispositif de suspension est redevenu vertical. On doit noter que lorsque la benne est revenue à sa position horizontale, le crochet est revenu, par gravité, en appui sur la butée 30. Comme on le voit sur les dessins, la barre horizontale a été représentée relativement large de sorte qu'elle ne peut pas se loger dans le creux du crochet. Une barre moins large pourrait se loger dans le crochet mais le poids non négligeable d'une benne chargée impose d'avoir une barre ayant une largeur minimum pour pouvoir subir un tel poids. Dans ce cas, la partie du crochet en contact avec la benne est plate comme c'est le cas dans les figures.Comme on l'a vu précédemment, c'est la force subie par le crochet qui maintient ce dernier sur la barre. I1 est toutefois recommandé de recouvrir cette partie du crochet venant en contact avec la barre horizontale ou la barre elle-même, d'un revêtement anti-dérapant. I1 est également possible de disposer d'un crochet ayant une dent à son extrémité et une barre disposant d'une encoche dans laquelle se place la dent lorsque le crochet passe audessus de la barre pendant la manoeuvre de basculement de la benne. Bien que le mécanisme qui vient d'être décrit fonctionne correctement avec un seul crochet sur une des parois latérales de la benne, il est préférable, pour un meilleur équilibrage, de disposer d'un crochet sur chaque paroi latérale, chacun des crochets se plaçant au dessus de la barre à chacune de ses extrémités pendant la manoeuvre de basculement. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de basculement de benne du type comportant un récipient (10) de forme générale parallélépipêdique ou prismatique disposant d'une partie avant à plan incliné (14) pour faciliter son déchargement et d'un dispositif de suspension formé d'une barre horizontale (16) disposant d'un anneau d'accrochage (18) pour le soulèvement de la benne et de deux barres pivotantes (20, 22) solidaires de la barre horizontale et pouvant pivoter chacune autour d'un axe (24) fixé à la partie supérieure de la paroi latérale de la benne ;; ledit mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen d'accrochage (26) situé à la partie inférieure arrière de la paroi latérale de la benne et adapté pour s'accrocher dans intervention manuelle sur la barre horizontale lorsque, la benne reposant sur le sol, ladite barre horizontale est descendue vers l'arrière dudit récipient par pivotement desdites barres pivotantes autour de leurs axes, de telle sorte que la benne puisse basculer par soulèvement de la partie arrière et décharger son contenu lorsqu'un engin de levage soulève la benne du sol. 2. Mécanisme de basculement selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen d'accrochage est au moins un crochet (26) pouvant pivoter autour d'un axe (28) fixé sur la paroi latérale de la benne entre une premiere butée (30) et une deuxième butee (32). 3. Mécanisme de basculement selon la revendication 2, dans lequel ledit crochet (26) a une courbure extérieure adaptée pour que, lorsque ladite barre horizontale (16) descendue vers le sol par pivotement desdites barres pivotantes (20, 22) entre en contact avec ledit crochet en appui sur ladite première butée (30), ledit crochet pivote vers le haut dans le sens des aiguilles d'une montre de façon à se placer au dessus de ladite barre horizontale lorsque cette dernière est parvenue en contact avec l'arrière dudit récipient (10). 4. Mécanisme de basculement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la partie dudit crochet (26) venant en contact avec ladite barre horizontale (16) et/ou la partie de ladite barre horizontale venant en contact avec ledit crochet à la fin de la manoeuvre d'accrochage, est (sont) recouverte(s) d'un revêtement en matériau anti-dérapant. 5. Mécanisme de basculement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l'extrémité dudit crochet (26) comporte une dent venant se loger dans une encoche de ladite barre horizontale (16) à la fin de la manoeuvre d'accrochage. 6. Mécanisme de basculement selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel ledit crochet (26) est maintenu en contact avec ladite barre horizontale (16) grace à la force due au poids de la benne s'exerçant sur ledit crochet pendant le soulèvement de la benne par un engin de levage et son déchargement, ledit crochet pivotant pour venir en appui sur ladite deuxième butée (32) au moment où la benne touche le sol, de sorte que, ladite barre horizontale étant dégagée, ledit recipient puisse basculer et se remettre automatiquement dans la position permettant de nouveau son chargement. 7. Mécanisme de basculement selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel ledit moyen d'accrochage est formé de deux crochets (26) identiques placés de chaque côté dudit récipient (10) sur chacune de ses parois latérales.