Brevet FR2828877A1 — publié le 20030228

La présente invention concerne une fourche articulée destinée à équiper un engin motorisé muni d'une flèche télescopique à l'extrémité libre de laquelle est montée une platine orientable. De telles fourches articulées sont de plus en plus utilisées pour ramasser des bottes de paille, et en particulier des groupes de bottes de paille juxtaposées ou superposées lorsque lesdites bottes sont de forme parallélépipédique. On connaît déjà des engins de manutention motorisés équipés d'une flèche télescopique en extrémité de laquelle est monté un cadre sensiblement vertical muni inférieurement de deux dents plates s'étendant vers l'avant perpendiculairement au plan du cadre porteur. Cet équipement s'apparente à celui utilisé pour la manutention de palettes, et il n'est pas adapté à la prise et au transport de groupes de bottes parallélépipédiques. Pour cette application, le matériel précité a déjà été adapté en rapportant sur le cadre porteur un élément pivotant à griffes permettant de venir, en position rabattue vers le bas, piquer la botte supérieure d'une pile de bottes à ramasser. Toutefois, l'agencement de la partie de châssis articulée est tel que la plage angulaire reste très limitée, en étant de l'ordre de 800. La position la plus basse correspond à une disposition du châssis pivotant dans un plan sensiblement horizontal, de sorte qu'il est impossible de prendre une seule botte ou deux bottes empilées. La plage angulaire réduite ne laisse en réalité que la possibilité d'un ramassage de trois ou quatre bottes lorsque le dimensionnement de celles-ci correspond à des bottes d'environ 300 kilos. Lorsque le châssis articulé est en position haute, ses griffes supérieures sont encore très inclinées vers l'avant, et poussent alors la botte supérieure dans le cas d'une pile de bottes élevée. Enfin, l'équipement précité ne permet pas un transport des trois ou quatre bottes superposées dans une position sensiblement horizontale. Or une telle position est dans la pratique très avantageuse lorsqu'il s'agit de ranger un groupe de bottes dans un espace limité en hauteur. L'état de la technique est également illustré par les systèmes de fourches articulées du type pince à griffes, qui sont classiquement utilisées pour des tas de paille ou de fumier. Dans ce cas, la structure de la fourche articulée comprend en général soit deux peignes incurvés dont les dents s'interpénètrent en position de fermeture, soit un godet inférieur surmonté d'un peigne de griffes articulé autour d'un axe horizontal. Un tel équipement est toutefois impropre au ramassage de bottes parallélépipédiques dont le poids se situe classiquement entre 300 et 500 kilos. La présente invention a pour but de concevoir une fourche articulée ne présentant pas les inconvénients et limitations précités. L'invention a ainsi pour objet une fourche articulée à très grande ouverture, capable de transporter en toute sécurité de une à plusieurs bottes parallélépipédiques, avec un poids total de charge de bottes pouvant atteindre 1500 kilos. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce à une fourche articulée comportant : - un cadre porteur équipé inférieurement de dents s'étendant vers l'avant perpendiculairement au plan du cadre porteur, des moyens d'accrochage étant prévus en arrière dudit cadre porteur pour permettre la fixation de celui-ci sur la platine orientable associée à la flèche télescopique d'un engin motorisé ; - un châssis en U monté pivotant par ses branches latérales sur le cadre porteur, et dont la branche centrale, parallèle à l'axe de pivotement, est équipée de dents saillant du plan dudit châssis de façon à former, avec les dents du cadre porteur, un système articulé de préhension ; des moyens de commande du pivotement du châssis en U montés de façon articulée entre un point du cadre porteur et un point d'extrémité des branches latérales du châssis en U situé en arrière de l'axe de pivotement dudit châssis, lesdits moyens de commande étant agencés pour pouvoir faire pivoter le châssis en U entre une position très fermée où les dents du châssis en U sont disposées au voisinage des dents du cadre porteur, et une position très ouverte où le châssis en U s'étend dans un plan qui est sensiblement parallèle au plan du cadre porteur. Ainsi, le cadre porteur avec ses dents et le châssis en U avec ses dents forment un système articulé de préhension à très grande ouverture, rendant possible le transport aussi bien d'une botte unitaire que d'une pile de plusieurs bottes, lequel transport peut en outre être indifféremment effectué dans une position verticale ou horizontale. De préférence, les dents du cadre porteur sont droites, tandis que les dents du châssis en U sont incurvées en direction de l'axe de pivotement dudit châssis. En particulier, les dents incurvées du châssis en U s'étendent selon un arc de cercle dont le centre est sensiblement sur l'axe de pivotement dudit châssis. On pourra alors prévoir que les dents droites du cadre porteur et les dents incurvées du châssis en U ont une section cruciforme arrondie. Avantageusement encore, le cadre porteur présente des montants qui définissent deux passages parallèles débouchant supérieurement, dans lesquels se déplacent les branches latérales du châssis en U. En particulier, des chapes d'articulation sont associées aux montants paral- lèles définissant chaque passage débouchant, lesdites chapes définissant un axe de pivotement du châssis en U qui est positionné en arrière du cadre porteur. De préférence alors, le cadre porteur présente, en partie basse de chacun des passages parallèles débouchants, une traverse formant butée pour la branche latérale associée du châssis en U lorsque ledit châssis est dans sa position très fermée. Avantageusement encore, les moyens d'accrochage du cadre porteur sont associés à deux montants dudit cadre, et se présentent sous la forme de platines équipées chacune d'un moyen d'accrochage haut et d'un moyen d'accrochage bas permettant une fixation amovible de ladite fourche articulée sur la platine orientable associée à la flèche télescopique de l'engin motorisé concerné. Il est par ailleurs intéressant de prévoir que les moyens de commande du pivotement du châssis en U comportent deux vérins hydrauliques dont chacun est articulé entre un point d'une traverse du cadre porteur et un point de l'extrémité arrière de la branche latérale associée du châssis en U. Avantageusement alors, les deux vérins hydrauliques sont agencés de telle façon qu'ils soient inclinés vers l'arrière dans toutes les positions angulaires du châssis en U. Avantageusement enfin, la plage de pivotement du châssis en U correspond à un angle obtus, de préférence voisin de 1250. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et du dessin annexé, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures où : - la figure 1 est une vue en élévation illustrant une fourche articulée conforme à l'invention, équipant un engin motorisé de type traditionnel muni d'une flèche télescopique à platine orientable, ladite fourche étant illustrée dans ses deux positions extrêmes de fermeture (en trait plein) et de grande ouverture (en trait mixte) ; - la figure 2 est une vue partielle de l'ensemble précédent, montrant en perspective la fourche articulée dont le châssis en U est en position très fermée ; - la figure 3 est une vue en perspective montrant la même fourche articulée dont le châssis en U est en position très ouverte ; - la figure 4 est une autre vue en perspective de la même fourche articulée, permettant de mieux distinguer les équipements qui sont en arrière du cadre porteur ; - la figure 5 est une vue en élévation illustrant schématiquement le cadre porteur et le châssis en U, dans les deux positions extrêmes de ce dernier ; - la figure 6 est une vue en élévation de l'ensemble illustré en figure 1 lors du transport de cinq bottes superposées, et la figure 7 illustre le même ensemble dans le cas d'un transport en position sensiblement horizontal avec cinq bottes ; - la figure 8 est une vue latérale illustrant les différentes positions du châssis en U selon le nombre de bottes concerné (une botte à cinq bottes), pour des bottes parallélélipédiques d'environ 300 kilos chacune, et la figure 9 est une vue de dessus correspondante ; - la figure 10 est analogue à la figure 8, et illustre la prise et le transport d'une à quatre bottes pour des bottes dont le dimensionnement correspond à un poids individuel d'environ 400 kilos ; - la figure 11 est analogue à la précédente, et illustre la prise et le transport de bottes pour des bottes dont le dimensionnement correspond à un poids individuel d'environ 500 kilos. La figure 1 illustre un engin motorisé noté 1, dont le châssis principal 2 est monté sur des roues 3, et est équipé d'une cabine latérale 4 destinée à l'opérateur. Le châssis 2 est surmonté d'une flèche télescopique 5, articulée en un point arrière 5.1 sur le châssis 2, l'inclinaison de la flèche télescopique 5 étant déterminée par l'actionnement d'un vérin de pivotement associé 6. L'extrémité libre 5.2 de la flèche télescopique 5 est alors extensible sur une distance correspondant sensiblement à la longueur du fourreau de ladite flèche télescopique, ce coulissement étant schématisé par la double flèche 100. Pour certains engins motorisés d'un autre type, la flèche télescopique 5 peut être également montée tournante sur une tourelle susceptible de pivoter autour d'un axe vertical. L'extrémité 5.2 de la flèche télescopique 5 est équipée d'une platine 7 en général orientable, servant à accrocher des équipements adaptés au type de travail que l'on désire effectuer. La platine orientable 7 peut ainsi pivoter autour d'un axe 8, comme schématisé par la double flèche 101. Le pivotement, réalisé au moyen de vérins de pivotement (non représentés ici) permet de disposer la platine 7 dans une position sensiblement verticale (qui est celle illustrée sur la figure 1) ou une position sensiblement horizontale (comme illustré sur la figure 7 qui sera décrite plus loin), ou naturellement dans toutes les positions angulaires intermédiaires. La platine orientable 7 est équipée de moyens d'accrochage haut et bas, respectivement 9. 1 et 9.2, destinés à la fixation de l'équipement concerné. Ces moyens d'accrochage pourront naturellement varier d'un engin à l'autre. Il pourra par exemple s'agir d'une barre horizontale en partie haute, et de doigts horizontaux escamotables en partie basse. En tout état de cause, l'invention n'est aucunement limitée à un type particulier d'engin motorisé, ni à un type particulier de flèches ou de platines associées. On va maintenant décrire plus en détail la structure de la fourche articulée notée 10 objet de l'invention, qui équipe l'engin motorisé précité, en se référant pour cela aux figures 1 à 5. La fourche articulée 10 comporte tout d'abord un cadre porteur 11, comportant des montants verticaux 12 réunis par une traverse inférieure 13. La traverse inférieure 13 porte des dents 14 qui s'étendent vers l'avant, sensiblement perpendiculairement au plan du cadre porteur 11. Le cadre porteur 11 comporte également d'autres montants verticaux 15 réunis par des traverses 17,18 et 23. On trouve ainsi deux paires de montants verticaux 12,15 qui définissent chacune un passage 16 débouchant supérieurement. Ainsi que cela est mieux visible sur la figure 4, le cadre porteur 11 comporte également des moyens d'accrochage notés 21, qui sont prévus en arrière dudit cadre pour permettre la fixation de celui-ci sur la platine orientable 7 associée à la flèche télescopique 5 de l'engin motorisé 1. En l'espèce, les moyens d'accrochage du cadre porteur 11 sont associés à deux montants 15 dudit cadre, et ils se présentent sous la forme de platines 21 équipées chacune d'un moyen d'accrochage haut 21.1 et d'un moyen d'accrochage bas 21.2 permettant une fixation amovible de ladite fourche articulée sur la platine orientable 7. En l'espèce, le moyen d'accrochage haut 21.1 est constitué par un crochet ouvert vers le bas, permettant un accrochage direct sur une barre horizontale de la platine 7 (barre horizontale 9.1 sur la figure 1), et le moyen d'accrochage bas 21.2 est constitué par des perçages ménagés dans les platines 21 pour permettre de laisser passer l'extrémité rétractable des doigts d'accrochage prévus en partie basse de la platine orientable 7 (doigts 9.2 sur la figure 1). Ces moyens d'accrochage permettent un montage ou un démontage rapide de la four- che articulée 10 sur la platine 7 de l'engin motorisé associé. La fourche articulée 10 comporte en outre un châssis en U noté 31, qui est monté pivotant par ses branches latérales 32 sur le cadre porteur 11, et dont la branche centrale 33, parallèle à l'axe de pivotement noté 20, est équipée de dents 34 saillant du plan dudit châssis de façon à former, avec les dents 14 du cadre porteur 11, un système articulé de préhension. Comme cela est mieux visible sur la figure 4, les deux paires de montants 12,15 du cadre porteur 11 présentent chacune des chapes verticales 19 en saillie vers l'arrière du cadre porteur. Ces chapes 19 sont prolongées par des éléments de palier 22 définissant l'axe de pivotement 20 du châssis en U 31. Les deux passages parallèles 16 définis par les paires de montants 12,15 forment des couloirs dans lesquels se déplacent les branches latérales 32 du châssis en U 31 lors du pivotement dudit châssis. Ces passages parallèles 16 sont débouchants supérieurement, ainsi que cela a été dit plus haut, de façon à permettre un large déploiement du châssis en U l'amenant dans une position pratiquement verticale, dans un plan qui est parallèle à celui du cadre porteur il et en arrière de celui-ci. On notera les resserrements localisés 16.1 des passages débouchants 16, assurant le guidage des branches latérales 32 du châssis en U 31. Des moyens de commande de pivotement du châssis en U 31 sont en outre prévus pour réaliser le mouvement de pivotement du châssis en U autour de son axe 20 par rapport au cadre porteur 11, et donc le mouvement de rotation des dents 34 portées par ledit châssis en U par rapport aux dents inférieures 14 portées par le cadre porteur 11. Ces moyens de commande comportent en l'espèce deux vérins hydrauliques 25 dont chacun est articulé inférieurement par son corps 26 en un point 28 d'une traverse 23 du cadre porteur 11, au niveau de goussets associés non représentés ici, et par sa tige 27 en un point 29 de l'extrémité arrière élargie 35 de la branche latérale associée 32 du châssis en U 31. Les vérins de commande 25 sont ainsi articulés entre le point 28 du cadre porteur 11, et le point 29 d'extrémité des branches latérales 32 du châssis en U 31, point qui est situé en arrière de l'axe de pivotement 20 dudit châssis. Ces vérins 25 sont agencés pour pouvoir faire pivoter le châssis en U 31 entre une position très fermée (illustrée aux figures 2 et 4) où les dents 34 du châssis en U 31 sont disposées au voisinage des dents 14 du cadre porteur 11, et une position très ouverte (illustrée en figure 3) où le châssis 31 s'étend dans un plan qui est sensiblement parallèle au plan du cadre porteur 11, et en arrière de ce dernier plan. La figure 5 illustre en trait continu la position très fermée, et en trait mixte la position très ouverte. Comme on peut le constater, la plage de pivotement du châssis en U 31, notée a correspond à un angle obtus très important, en l'espèce voisin de 1250. On notera en outre sur la figure 5 que les deux vérins hydrauliques 25 sont agencés de telle façon qu'ils soient inclinés vers l'arrière dans toutes les positions angulaires possibles du châssis en U 31, le pivotement de l'axe central du vérin étant pratiquement négligeable d'une position extrême à l'autre du châssis en U 31. On a noté 29.1 et 29.2 l'accrochage de la tige du vérin 25 respectivement en position très fermée et très ouverte du châssis en U 31. On s'aperçoit ainsi que le châssis en U 31 peut pivoter non seulement beaucoup plus bas que les châssis pivotants traditionnels, ce qui permet la prise et le transport d'une botte unique, mais aussi beaucoup plus haut que les engins traditionnels, ce qui permet la prise et le transport d'une pile de bottes très importante. Il est à noter que les dents 14 du cadre porteur 11 sont droites, tandis que les dents 34 du châssis en U 31 sont incurvées en direction de l'axe de pivotement 20 dudit châssis. Comme cela est mieux visible sur la figure 5, les dents incurvées 34 du châssis en U 31 s'étendent selon un arc de cercle dont le centre est sensiblement sur l'axe de pivotement 20 dudit châssis. Pour avoir une rigidité élevée, compte tenu des efforts très importants qui peuvent être exercés, il sera intéressant de prévoir que les dents droites 14 du cadre porteur 11 et les dents incurvées 34 du châssis en U 31 ont une section cruciforme arrondie qui est légèrement décroissante en allant vers la pointe d'extrémité desdites dents. On notera par ailleurs sur les figures 3 et 5 que le cadre porteur 11 présente, en partie basse de chacun des passages parallèles débouchants 26, une traverse 24 formant butée d'appui pour la branche latérale associée 32 du châssis en U 31 lorsque ledit châssis est dans sa position très fermée. En réalité, dans cette position très fermée, la tige 27 de chacun des deux vérins 25 est en position d'extension maximale, c'est-à-dire en butée interne. Cependant, la butée d'appui 24 permet d'éviter une transmission directe de la charge exercée aux composants des vérins 25, protégeant ainsi la tête des vérins, en particulier si un effort de poussée est exercé en porte-à-faux. On aura compris que l'accrochage des vérins 25 en arrière du cadre porteur 11 est indispensable pour avoir le très grand débattement angulaire recherché pour le châssis en U 31. On va maintenant décrire différents modes d'utilisation de la fourche articulée 10 qui vient d'être décrite, en fonction du type et du nombre de bottes paral- lélépipédiques qui sont prises et transportées. On se référera pour cela aux figures 6 à 11. La figure 6 illustre la prise et le transport d'une pile de cinq bottes Bl, dans une position sensiblement verticale de ladite pile. Les dents 14 du cadre porteur 11 sont enfichées dans l'épaisseur de la botte inférieure de la pile, tandis que les dents incurvées 34 du châssis en U 31 sont enfichées dans l'épaisseur de la botte supérieure de ladite pile. Ceci correspond, comme on le verra plus loin, à des bottes dont le dimensionnement correspond sensiblement à un poids individuel d'environ 300 kilos. Comme cela est illustré sur la figure 7, il est possible de faire pivoter la platine 7 d'un angle proche de 900, et par suite la fourche articulée 10 qui est fixée sur ladite platine. On peut alors transporter la même pile de cinq bottes dans une position sensiblement horizontale, ce qui était totalement exclu avec les systèmes existants. Une telle position est très intéressante pour le rangement de piles de bottes dans un espace de hauteur limitée. La figure 8 illustre différentes positions du châssis en U en fonction du nombre de bottes B1 concerné. On trouve ainsi en l'espèce cinq positions, notées a), b), c), d), e), correspondant respectivement à un nombre de bottes croissant de 1 à 5. Il s'agit de bottes parallélépipédiques, dont la hauteur est en général de l'ordre de 0,7 m, et le poids d'environ 300 kilos. La figure 9 est une vue de dessus montrant l'enfichage des dents inférieures 14 dans la botte inférieure de la pile. A titre indicatif, les dimensions du rectangle illustré en figure 9 correspondent sensiblement à 1,2 m x 2,4 m. Il convient de noter que les positions a), b), e) permettant un transport respectivement d'une, de deux et de cinq bottes, ce qui n'était pas possible avec les équipements existants. Sur la figure 10, on a illustré en a), b), cl, d) les quatre positions de la fourche articulée 10 pour la prise et le transport de bottes B2 plus grosses que les bottes B1 précédentes, dont la hauteur est d'environ 0,8 m. Le poids individuel de telles bottes est d'environ 400 kilos. Enfin, sur la figure 11, on a illustré en a), b), c çl, la prise et le transport de bottes B3 plus grosses encore, dont la hauteur et d'environ 1,16 m, ce qui correspond à un poids individuel d'environ 500 kilos. On est ainsi parvenu à réaliser une fourche articulée de très grande ouverture, qui permet une utilisation pour un nombre très variable de bottes et de types de bottes parallélépipédiques. Il va de soi que la fourche articulée qui vient d'être décrite pourrait être utilisée pour la prise et le transport d'une botte cylindrique, ou encore d'un tas de fumier ou de paille compact, mais ceci ne correspond qu'à des utilisations accessoires rendues possibles avec le même équipement. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. REVENDICATIONS 1. Fourche articulée (10) destinée à équiper un engin motorisé muni d'une flèche télescopique à l'extrémité libre de laquelle est montée une platine orientable, caractérisée en ce qu'elle comporte : - un cadre porteur (11) équipé inférieurement de dents (14) s'étendant vers l'avant perpendiculairement au plan du cadre porteur (11), des moyens d'accrochage (21) étant prévus en arrière dudit cadre porteur pour permettre la fixation de celui-ci sur la platine orientable (7) associée à la flèche télescopique (5) d'un engin motorisé (1) ; - un châssis en U (31) monté pivotant par ses branches latérales (32) sur le cadre porteur (11), et dont la branche centrale (33), parallèle à l'axe de pivotement (20), est équipée de dents (34) saillant du plan dudit châssis de façon à former, avec les dents (14) du cadre porteur (11), un système articulé de préhension ; des moyens (25) de commande du pivotement du châssis en U (31) montés de façon articulée entre un point (28) du cadre porteur (11) et un point (29) d'extrémité des branches latérales (32) du châssis en U (31) situé en arrière de l'axe de pivotement (20) dudit châssis, lesdits moyens de commande étant agencés pour pouvoir faire pivoter le châssis en U (31) entre une position très fermée où les dents (34) du châssis en U (31) sont disposées au voisinage des dents (14) du cadre porteur (11), et une position très ouverte où le châssis en U (31) s'étend dans un plan qui est sensiblement parallèle au plan du cadre porteur (11). 2. Fourche articulée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dents (14) du cadre porteur (11) sont droites, tandis que les dents (34) du châssis en U (31) sont incurvées en direction de l'axe de pivote- ment (20) dudit châssis. 3. Fourche articulée selon la revendication 2, caractérisée en ce que les dents incurvées (34) du châssis en U (31) s'étendent selon un arc de cercle dont le centre est sensiblement sur l'axe de pivotement (20) dudit châssis. 4. Fourche articulée selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisée en ce que les dents droites (14) du cadre porteur (11) et les dents incurvées (34) du châssis en U (31) ont une section cruciforme arrondie. 5. Fourche articulée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le cadre porteur (11) présente des montants (12,15) qui définissent deux passages parallèles (16) débouchant supérieurement, dans lesquels se déplacent les branches latérales (32) du châssis en U (31). 6. Fourche articulée selon la revendication 5, caractérisée en ce que des chapes d'articulation (19) sont associées aux montants parallèles (12,15) définissant chaque passage débouchant (16), lesdites chapes définissant un axe de pivotement (20) du châssis en U (31) qui est positionné en arrière du cadre porteur (11). 7. Fourche articulée selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que le cadre porteur (11) présente, en partie basse de chacun des passages parallèles débouchants (26), une traverse (24) formant butée pour la branche latérale associée (32) du châssis en U (31) lorsque ledit châssis est dans sa position très fermée. 8. Fourche articulée selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée en ce que les moyens d'accrochage du cadre porteur (11) sont associés à deux montants (15) dudit cadre, et se présentent sous la forme de platines (21) équipées chacune d'un moyen d'accrochage haut (21.1) et d'un moyen d'accrochage bas (21.2) permettant une fixation amovible de ladite fourche articulée sur la platine orientable (7) associée à la flèche télescopique (5) de l'engin motorisé concerné (1). 9. Fourche articulée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les moyens de commande du pivotement du châssis en U (31) comportent deux vérins hydrauliques (25) dont chacun est articulé entre un point (28) d'une traverse (23) du cadre porteur (11) et un point (29) de l'extrémité arrière (35) de la branche latérale associée (32) du châssis en U (31). 10. Fourche articulée selon la revendication 9, caractérisée en ce que les deux vérins hydrauliques (25) sont agencés de telle façon qu'ils soient inclinés vers l'arrière dans toutes les positions angulaires du châssis en U (31). 11. Fourche articulée selon l'une des revendication 1 à 10, caractérisée en ce que la plage de pivotement du châssis en U (31) correspond à un angle obtus, de préférence voisin de 1250.