Brevet FR2910579A1 — publié le 20080627

La présente invention concerne un dispositif de poussée à pantographe. La présente invention vise à améliorer ce genre de dispositifs. Elle propose à cet effet un dispositif de poussée à pantographe comportant au moins une suite de trois ensembles articulés formant chacun une croix, constituée par deux bras de mêmes longueurs articulés en leurs milieux, dont une croix centrale est articulée à chacune des croix adjacentes aux extrémités de chacun de leurs bras respectifs, la suite étant pourvue d'un vérin double pour commander le déploiement et le repli d'au moins une croix de la suite, le vérin comportant un corps dont font saillie par ses extrémités opposées deux tiges mobiles en translation, le corps étant en son milieu en liaison pivot avec l'articulation centrale de la croix centrale, et les extrémités des tiges agissant respectivement sur deux bras des croix adjacentes articulées sur un même bras de la croix centrale appelé bras de référence. Ainsi, le positionnement avantageux du vérin contribue à la rigidité de 20 l'ensemble et à la répartition uniforme des efforts dans les bras du pantographe lors de son déploiement et de son repli. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les extrémités des tiges de vérin sont articulées sur les bras en des points se trouvant respectivement au delà de l'axe longitudinal de ces bras, vers l'extérieur de 25 chacune des croix dont les bras respectifs font partie. Ainsi, la puissance et la vitesse de déploiement du pantographe sont globalement constantes tout au long de sa course. Par ailleurs, par ces dispositions, le pantographe est particulièrement compact une fois replié. 30 Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif comporte une pluralité d'un nombre impair de croix dont les bras ont une même longueur entre leurs articulations, dont chaque croix forme une suite avec les croix adjacentes de numéro impair, les vérins étant montés selon la même 2910579 2 configuration dans chacune des suites, les bras de référence des croix de numéro pair étant raccordés à de mêmes bras des croix de numéro impair en sorte de former une ligne brisée continue dite ligne active (de sorte que les tiges des vérins de chacune des suites agissant toutes exclusivement sur des bras de la ligne 5 active). Ainsi, la réparation des efforts se fait de manière particulièrement équilibrée dans le pantographe pendant son déploiement et son repli. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la suite de bras articulés est longée par une seconde suite de bras, symétriquement identique à la 10 première suite de bras, les bras de chacune des deux suites étant reliés entre eux au niveau des articulations par des broches formant les axes des articulations, les articulations entre deux bras correspondants symétriquement étant assurés respectivement autour des mêmes broches, de manière à former conjointement avec les bras un dispositif en forme de cage abritant le au moins un vérin. 15 La cage ainsi formée confère une grande rigidité structurelle au dispositif selon l'invention, tant en flexion, en torsion et en traction ou compression. Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, éventuellement combinées : -le corps du, au moins un, vérin est traversé par la broche assurant l'articulation centrale de la croix centrale et de la croix symétriquement correspondante de manière à assurer la liaison pivot du corps de vérin par rapport aux deux croix, la broche est creuse et mise à profit pour alimenter le vérin en 25 liquide hydraulique pour son actionnement. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, éventuellement combinées : - le au moins un vérin agissant sur les bras articulés aux extrémités du bras de référence est longé par un second vérin identique, et en ce que les 30 extrémités des tiges du second vérin agissent sur les bras respectifs correspondants de la seconde suite de bras, 2910579 3 les extrémités des tiges de vérin du second vérin sont articulées sur les bras de la seconde suite en des points se trouvant respectivement au delà de l'axe longitudinal de ces bras vers l'extérieur de chacune des croix dont les bras respectifs font partie de manière symétriquement identique aux tiges du 5 premier vérin. - les articulations des tiges de vérin sur les bras sont assurées respectivement par paires de tiges, autour d'une même broche formant axe d'articulation pour les tiges, et reliant les deux bras des deux séries, de manière à ce que chaque paire de tiges actionne conjointement via une même broche une 10 paire de bras correspondants symétriquement appartenant chacun à une des deux séries. Ces dispositions visant un positionnement de vérins cote à cote, contribuent à la rigidité dynamique de l'ensemble en déploiement et à la répartition des efforts de déploiement et de repli. 15 Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, éventuellement combinées : - le dispositif selon l'invention est destiné à une application sensiblement horizontale, et en ce que au moins deux articulations destinées à se trouver dans la partie inférieure du dispositif sont pourvues des moyens de 20 glissement, de manière à réduire les éventuels frottements qui pourraient apparaître entre le dispositif à pantographe et la surface sur laquelle il est installé lors de son déploiement ou de son repli, - il est installé dans un conteneur, une des extrémités du pantographe étant en appui sur une paroi fixe du conteneur, une paroi mobile étant installée à l'extrémité opposée du pantographe, de manière à vider le conteneur lorsque le pantographe est déployé, le conteneur est une benne montée sur un véhicule et la paroi mobile est un pousseur pour benne. le pantographe est relié à chacune des parois par des articulations aux quatre extrémités des bras du pantographe correspondantes, et en ce que les deux articulations inférieures sont étant des articulations formant chacune une liaison pivot entre la paroi et l'extrémité du bras correspondant du pantographe et 2910579 4 en ce que les deux articulations supérieures sont des galets montées à translation dans des rails de manière à former chacune une liaison pivot combinée à une liaison glissière entre la paroi et l'extrémité du bras correspondant du pantographe. 5 Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, donnée à titre illustratif et nullement limitatif, en regard aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue de coté d'un dispositif à pantographe selon l'invention en position déployée, 10 - la figure 2 est une vue en transparence du même dispositif à pantographe en position repliée, - la figure 3 est une vue de face du dispositif de la figure 1, -les figures 4 et 5 sont des vues d'une remorque équipée du dispositif pousseur à pantographe selon les figures précédentes, respectivement 15 en position repliée et déployée, l'élément de poussée ayant été représenté en transparence par souci de clarté. Comme visible en figures 1 à 3, un dispositif 1 de poussée à pantographe 2 selon l'invention comporte une pluralité de bras 3,4,5 disposés de manière à former des croix 6 et actionnés par des vérins hydrauliques doubles 7 20 permettant au pantographe de passer d'une position repliée (figure 2) à une position déployée (figures 1 et 3). Le dispositif comporte deux suites 9, de cinq croix 6 chacune, symétriquement identiques comme visible notamment en figure 2. L'axe B-B symbolise un plan de symétrie pour les deux suites 9 de bras. Les vérins 7 sont 25 également disposés de manière symétrique par rapport à cet axe. Nous allons ci-après décrire plus en détails une suite 9 de bras pourvue de vérins 7, la description s'appliquant également à la seconde suite 9 de bras pourvue de vérins, puisque celle-ci est symétriquement identique à la première. 30 Chacune des cinq croix 6 de la suite 9 est constituée de deux bras, articulés entre eux en leurs milieux, et ayant la même longueur. 2910579 5 Les croix 6 sont articulées à chacune des croix adjacentes aux extrémités de chacun de leurs bras respectifs, de manière à former un pantographe 2. Les cinq croix 6 de la suite définissent deux ensembles 8 de trois croix 5 6, la troisième croix étant commune aux deux ensembles 8. Chaque ensemble de trois croix présente une croix centrale 61 et deux croix périphériques 62. Chacun des deux ensembles 8 est pourvu d'un vérin double pour en commander le déploiement et le repli. 10 Le vérin double 7 comporte un corps 71 dont font saillie par ses extrémités opposées deux tiges 72 de vérin mobiles en translation par rapport au corps, de la même manière que dans un vérin conventionnel. Le corps 71 du vérin est monté à rotation sur l'articulation centrale de la croix centrale 61 de l'ensemble 8 de trois croix, et les extrémités de ses deux 15 tiges 72 agissent respectivement sur deux bras appartenant chacun à une des croix périphériques 62, appelés bras d'actionnement 3 et articulés sur un même bras de la croix centrale 61 appelé bras de référence 4. Les extrémités des tiges 72 de vérin sont articulées sur les bras d'actionnement 3 en des points se trouvant respectivement au delà de l'axe 20 longitudinal de ces bras, vers l'extérieur de chacune des croix périphériques 62 dont ces bras respectifs font partie. Les bras d'actionnement 3 sont plus larges que les bras de référence 4 de manière à supporter les articulations des extrémités des tiges 72 de vérins en des points se trouvant au-delà de l'axe longitudinal des bras, comme décrit supra. 25 Ainsi, selon cette conception avantageuse de la suite 9, le corps 71 du vérin 7 et les tiges 72 contribuent à la rigidité du pantographe et à la répartition uniforme des efforts dans les bras de celui-ci lors de son déploiement et de son repli. Par ailleurs, grâce à la disposition avantageuse des articulations aux 30 extrémités des tiges 72 sur les bras d'actionnement 3, la puissance et la vitesse de déploiement du pantographe sont globalement constantes tout au long de sa course. 2910579 6 Les positions des axes sont, dans l'exemple de l'invention, à 240 mm pour 2 mètres et, en configuration repliée à 120 mm pour 1 mètre. L'utilisation de vérins doubles contribue à la bonne répartition des efforts dans le pantographe pendant son déploiement et son repli. 5 Les bras de référence et les bras d'actionnement sont tous raccordés entre eux dans la suite 9, de manière à former conjointement une ligne brisée continue dite ligne active 10. On notera que les vérins sont montés selon la même configuration dans chacune des suites, de sorte que les tiges des vérins de chacune des suites agissent toutes exclusivement sur des bras 3,4 de la ligne 10 active. On remarquera que le vérin 7 d'un ensemble 8 est sensiblement parallèle au vérin 7 de l'ensemble 8 voisin, et ce quelque soit la position du pantographe (replié ou déployé). Cette disposition avantageuse, ainsi que la conception des bras d'actionnement permet au pantographe 2 de présenter un encombrement très 15 réduit une fois replié, comme visible notamment en figure 2. Les autres bras de la suite, appelés bras passifs 5, sont tous identiques et reliés entre eux. Ils forment une ligne brisée continue dite ligne passive 11. Nous allons maintenant décrire plus en détails le dispositif 1 complet, 20 composé des deux suites 9 décrites supra et de broches 12, 13 reliant les deux suites entre elles. Comme visible plus particulièrement en figure 3, les deux suites 9 sont symétriquement identiques selon l'axe B-B. Il en va de même pour les vérins 7. Les bras de chacune des deux suites sont reliés entre eux par des 25 broches 12 disposées au niveau des articulations. Ainsi, les broches matérialisent les axes des articulations. Les articulations entre les bras se correspondants symétriquement sont réalisées autour des extrémités opposées d'une même broche. Ce type d'articulation étant connu en soi, il ne sera pas décrit plus en détails ici. 30 On notera que les broches 12, 13 forment conjointement avec les bras 3, 4, 5 une structure en forme de cage, ce qui confère une grande rigidité au dispositif 1. 2910579 7 Les corps 71 des vérins 7 sont, chacun, traversés par la broche 13 assurant l'articulation centrale de la croix centrale 61 et de la croix 61 symétriquement correspondante, de manière à assurer la liaison pivot du corps 71 de vérin 7 par rapport aux deux croix 61. Chacune des broches 13 est creuse et 5 conformée de manière à alimenter chacun des vérins doubles en fluide hydraulique. Cette mesure permet d'éviter d'avoir à disposer des conduites et des raccords hydrauliques à l'intérieur de la cage formée par les bras et les broches. Ainsi, il est possible de replier le dispositif 1 complètement sans se préoccuper de 10 prévoir un espace particulier à l'intérieur de la cage pour loger les moyens d'alimentation en fluide hydraulique. Ceci contribue au fait que le dispositif selon l'invention présente des dimensions très réduites une fois replié. Les extrémités de tiges 72 voisines par paries sont articulées respectivement sur une même broche 12, articulée à ses deux extrémités dans un 15 bras d'actionnement 3 correspondant. Une plaque 73 est prévue entre les extrémités des tiges 72 pour garantir le parallélisme de ces tiges 72 et pour éviter la flexion de la tête 12. D'une manière générale, l'ensemble est particulièrement rigide de part : 20 - les broches 12,13 formant traverses entre les deux séries 9 de bras, la contribution des corps et des tiges de vérins, montés avec un seul degré de liberté (rotation) respectivement par rapport aux croix centrales et aux bras d'actionnement 3. Nous allons maintenant décrire plus en détails les figures 4 et 5, qui 25 représentent un dispositif selon les figures 1 à 3, monté sur une remorque 14 agricole, pour actionner un dispositif de vidage de la remorque. A cet effet, le dispositif à pantographe 2 selon l'invention est installé en position horizontale dans la benne 15 de la remorque 14. Une des extrémités du pantographe 2 est installée sur une paroi fixe de la benne 15 (non représentée, 30 reliant de manière rigide les côtés de la caisse), une paroi mobile appelée pousseur 16 étant installée à l'extrémité opposée du pantographe, de manière à 2910579 8 vider la benne lorsque le pantographe est déployé. Par souci de clarté, le pousseur 16 a été représente en transparence sur les figures 4 et 5. On remarquera que de part sa structure, la ligne médiane A-A du pantographe visible en figure 1 s'abaisse en fonction du déploiement de celui-ci. A 5 cet effet les liaisons mécaniques entre le pantographe et les parois sont adaptées. Le pantographe 2 est relié à chacune des parois par des articulations aux quatre extrémités des bras 5 et 3 du pantographe correspondants. Les articulations inférieures sont des articulations formant chacune une liaison pivot (un seul degré de liberté) entre la paroi et l'extrémité du bras 10 correspondant du pantographe. Les deux articulations supérieures sont des galets 17 montées à translation dans des rails 18 de manière à former chacune une liaison pivot combinée à une liaison glissière (deux degrés de liberté) entre la paroi et l'extrémité du bras correspondant du pantographe 2. 15 Ainsi, le dispositif de poussée est installé avec suffisamment de degrés de liberté de manière à pouvoir transmettre des efforts de poussée au pousseur 16, tout en autorisant le pantographe 2 à se déformer selon la ligne médiane A-A. On notera que les articulations constituent les points d'application des efforts aux extrémités du pantographe. Ces points se rapprochent respectivement 20 à chacune des extrémités du pantographe, lorsque celui-ci est en cours de déploiement. Ainsi, la ligne A-A d'application des efforts s'abaisse. C'est pourquoi le pantographe est dimensionné de manière à ce que les galets 17 soient à un mètre environ des articulations inférieures lorsque le pousseur est en bout de course et la remorque est entièrement vidée. 25 Les articulations inférieures au niveau du pousseur sont en outre pourvues de galets 19 permettant à l'ensemble de prendre appui sur le fond de la benne 15 lors du déplacement du pousseur. Avantageusement, ces galets sont montés à rotation sur la broche 12 correspondante. Par ailleurs, le poussoir est pourvu de moyens d'étanchéité 30 conventionnels (non représentés) sur son pourtour. Ces moyens d'étanchéité pour pousseurs de remorque étant connus en soi, ils ne seront pas décrits plus en détails ici (par exemple des toiles en caoutchouc armé). 2910579 9 L'arrière de la remorque est pourvu d'un coffre 20 articulé sur la benne et à ouverture commandée par des vérins 21. Alternativement, la remorque peut être équipée d'un dispositif d'épandage non représenté à la place du coffre arrière. La caractéristique selon 5 laquelle le déploiement du pantographe se fait selon une vitesse constante est particulièrement appréciable dans ce cas, dans la mesure où elle permet de répandre l'intégralité du contenu de la remorque de manière uniforme. Dans un mode de réalisation non représenté, un dispositif à pantographe selon l'invention est prévu pour fonctionner dans des applications 10 verticales. Il équipé, à cet effet, à une de ses extrémités, d'un plateau élévateur. Ainsi, un tel dispositif peut avantageusement être utilisé comme monte-charge. Selon une variante de ce mode de réalisation de l'invention, le pantographe est monté verticalement sur un véhicule de manière à ce que le plateau élévateur puisse atteindre différentes positions dans l'espace. Ce mode 15 de réalisation est particulièrement avantageux pour effectuer des opérations ou travaux en hauteur, et peut servir par exemple de table élévatrice ou d'ascenseur. Bien que l'invention ait été particulièrement décrite en se référant à un mode de réalisation préféré, les modifications de forme et des détails de réalisation peuvent être réalisées par l'homme de l'art sans sortir de l'esprit de 20 l'invention. Il va de soi que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation présentés supra, mais en englobe au contraire toutes les variantes. Dans l'exemple représenté, la poussée totale est de 39 tonnes répartie en quatre points à chaque extrémité du pantographe. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1) de poussée à pantographe (2) comportant au moins une suite (9) de trois ensembles articulés formant chacun une croix (6), constituée par deux bras (3, 4, 5) de mêmes longueurs articulés en leurs milieux, dont une croix centrale est articulée à chacune des croix adjacentes aux extrémités de chacun de leurs bras respectifs, la suite étant pourvue d'un vérin double (7) pour commander le déploiement et le repli d'au moins une croix de la suite, le vérin comportant un corps (71) dont font saillie par ses extrémités opposées deux tiges (72) mobiles en translation, le corps étant en son milieu en liaison pivot avec l'articulation centrale de la croix centrale (61), et les extrémités des tiges agissant respectivement sur deux bras (3) des croix adjacentes (62) articulées sur un même bras de la croix centrale (61) appelé bras de référence (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités des tiges (72) de vérin sont articulées sur les bras (3) en des points se trouvant respectivement au delà de l'axe longitudinal de ces bras, vers l'extérieur de chacune des croix (62) dont les bras respectifs font partie. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité d'un nombre impair de croix (6) dont les bras ont une même longueur entre leurs articulations, dont chaque croix forme une suite (9) avec les croix adjacentes de numéro impair, les vérins (7) étant montés selon la même configuration dans chacune des suites, les bras de référence (4) des croix de numéro pair étant raccordés à de mêmes bras (3) des croix de numéro impair en sorte de former une ligne brisée continue dite ligne active (10) (de sorte que les tiges des vérins de chacune des suites agissant toutes exclusivement sur des bras de la ligne active). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la suite (9) de bras articulés est longée par une seconde suite (9) de bras, symétriquement identique à la première suite de bras, les bras de chacune des deux suites étant reliés entre eux au niveau des articulations par 2910579 11 des broches (12, 13) formant les axes des articulations, les articulations entre deux bras correspondants symétriquement étant assurés respectivement autour des mêmes broches, de manière à former conjointement avec les bras un dispositif en forme de cage abritant le au moins un vérin (7). 5 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le corps du, au moins un, vérin (7) est traversé par la broche (13) assurant l'articulation centrale de la croix centrale et de la croix symétriquement correspondante de manière à assurer la liaison pivot du corps (71) de vérin par rapport aux deux croix (61). 10 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la broche (13) est creuse et mise à profit pour alimenter le vérin en liquide hydraulique pour son actionnement. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le au moins un vérin (7) agissant sur les bras articulés aux 15 extrémités du bras de référence (4) est longé par un second vérin identique, et en ce que les extrémités des tiges du second vérin agissent sur les bras respectifs correspondants de la seconde suite de bras. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les extrémités des tiges de vérin (72) du second vérin (7) sont articulées sur les bras 20 de la seconde suite en des points se trouvant respectivement au delà de l'axe longitudinal de ces bras vers l'extérieur de chacune des croix dont les bras respectifs font partie de manière symétriquement identique aux tiges du premier vérin. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les 25 articulations des tiges de vérin sur les bras sont assurées respectivement par paires de tiges (72), autour d'une même broche (12) formant axe d'articulation pour les tiges, et reliant les deux bras des deux séries, de manière à ce que chaque paire de tiges actionne conjointement via une même broche (12) une paire de bras correspondants symétriquement appartenant chacun à une des 30 deux séries (9). 10. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à une application sensiblement 2910579 12 horizontale, et en ce que au moins deux articulations destinées à se trouver dans la partie inférieure du dispositif sont pourvues des moyens de glissement, de manière à réduire les éventuels frottements qui pourraient apparaître entre le dispositif à pantographe (2) et la surface sur laquelle il est installé lors de son 5 déploiement ou de son repli. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est installé dans un conteneur (15), une des extrémités du pantographe étant en appui sur une paroi fixe du conteneur, une paroi mobile (16) étant installée à l'extrémité opposée du pantographe (2), de manière à vider le 10 conteneur lorsque le pantographe est déployé. 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le conteneur est une benne (15) montée sur un véhicule (14) et en ce que la paroi mobile est un pousseur (16) pour benne (15). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, 15 caractérisé en ce que le pantographe (2) est relié à chacune des parois par des articulations aux quatre extrémités des bras (3, 5) du pantographe correspondantes, et en ce que les deux articulations inférieures sont étant des articulations formant chacune une liaison pivot entre la paroi et l'extrémité du bras correspondant du pantographe et en ce que les deux articulations supérieures 20 sont des galets (17) montées à translation dans des rails (18) de manière à former chacune une liaison pivot combinée à une liaison glissière entre la paroi et l'extrémité du bras correspondant du pantographe (2). 25