Brevet FR3092322A1 — publié le 20200807

Description Titre de l'invention- Chariot à fourches embarquable sur un véhicule porteur [0001] La présente invention concerne un chariot à fourches embarquable sur un véhicule porteur, de préférence à l'arrière dudit véhicule. [0002] Elle concerne plus particulièrement un chariot à fourches comprenant un châssis, des fourches pour la manutention de charge et le couplage du chariot à un véhicule porteur, des moyens de liaison des fourches au châssis, lesdits moyens de liaison comprenant au moins un vérin de levage d' entraînement en déplacement relatif des fourches et du châssis dans le sens d'un rapprochement et d'un écartement l'un de l'autre pour permettre, dans un mode de fonctionnement dit de manutention, dans lequel les fourches sont montées libres en déplacement en monte et baisse par rapport au sol, une élévation des fourches, et dans un mode de fonctionnement dit de transport, dans lequel les fourches sont en position haute et immobilisées en déplacement en monte et baisse par rapport au sol, une élévation du châssis, le ou chaque vérin de levage comprenant au moins un corps et une tige de piston divisant le corps en deux chambres, ce vérin de levage étant un vérin de levage double effet dont chaque chambre est équipée d'une conduite de fluide de raccordement de la chambre à une source hydraulique comprenant une pompe et un réservoir à pression atmosphérique via un distributeur pour une alimentation en fluide de l'une ou l'autre des chambres . [0003] Un chariot à fourches de ce type est notamment décrit dans le brevet FR2298454. Les solutions mises en oeuvre actuellement génèrent une surconsommation d'énergie résultant de pertes de charge importantes et de pressions élevées de pilotage du vérin de levage. Cette surconsommation d'énergie nuit aux autres fonctions du chariot et en particulier à la fonction d'avancement du chariot. [0004] Un but de l'invention est de proposer un chariot à fourches du type précité dont la conception permet une réduction de la consommation d'énergie. [0005] A cet effet, l'invention a pour objet un chariot à fourches embarquable sur un véhicule porteur, ledit chariot comprenant un châssis, des fourches pour la manutention de charge et le couplage du chariot à un véhicule porteur, des moyens de liaison des fourches au châssis, lesdits moyens de liaison comprenant au moins un vérin de levage d' entraînement en déplacement relatif des fourches et du châssis dans le sens d'un rapprochement et d'un écartement l'un de l'autre pour permettre, dans un mode de fonctionnement dit de manutention, dans lequel les fourches sont montées libres en déplacement en monte et baisse par rapport au sol, une élévation des fourches, et dans un mode de fonctionnement dit de transport, dans lequel les fourches sont en position 2 haute et immobilisées en déplacement en monte et baisse par rapport au sol, une élévation du châssis, le ou chaque vérin de levage comprenant au moins un corps et une tige de piston divisant le corps en deux chambres, ce vérin de levage étant un vérin de levage double effet dont chaque chambre est équipée d'une conduite de fluide de raccordement de la chambre à une source hydraulique comprenant une pompe et un réservoir via un distributeur pour permettre une alimentation en fluide de l'une ou l'autre des chambres, caractérisé en ce que, dans le mode dc fonctionnement dit de manutention, les fourches forment, sous l'effet de leur poids, un élément menant d'actionnemcnt du ou de chaque vérin de levage pour le passage des fourches de la position haute à la position basse et en ce que, pour le ou chaque vérin de levage, les conduites de fluide de raccordement des chambres du vérin de levage à la source hydraulique sont reliées l'une à l'autre par une liaison fluidique pour permettre un transfert de fluide depuis l'une des chambres en direction de l'autre chambre du vérin, cette liaison fluidique étant équipée d'un organe d'obturation monté mobile entre une position fermée et une position ouverte de la liaison fluidique, cet organe d'obturation étant en position fermée au moins en mode de fonctionnement de transport à l'état entraîné du châssis dans le sens d'une élévation du châssis. [0006] L'utilisation, en mode de fonctionnement de manutention, du poids des fourches comme élément menant pour permettre la commande de l'abaissement des fourches permet de s'affranchir d'une pression de fluide élevée dans la chambre d'admission de fluide du vérin de levage. Ainsi, la commande de l'abaissement des fourches peut être obtenue y compris à l'état arrêté de la pompe ou avec une pression du fluide de la chambre à l'échappement supérieure à la pression du fluide de la chambre d'admission de fluide du vérin de levage. La présence d'une liaison fluidique obturable entre les conduites permet de limiter les phénomènes de cavitation en mode de fonctionnement de manutention à l'état entraîné en déplacement des fourches dans le sens d'un abaissement sous l'effet de leur poids sans nuire aux possibilités d'élévation du châssis en mode de fonctionnement de transport. [0007] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'organe d'obturation de la liaison fluidique entre les conduites est en position ouverte en mode de fonctionnement de manutention à l'état entraîné des fourches dans le sens d'un abaissement des fourches. L'ouverture de la liaison permet notamment de limiter les problèmes de cavitation du vérin de levage. [0008] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'une des chambres dite chambre d'abaissement des fourches du ou de chaque vérin de levage qui est configurée pour, en mode de fonctionnement de manutention, être alimentée en fluide à partir de l'autre chambre dite chambre de levage des fourches via la liaison fluidique entre les conduites à l'état entraîné des fourches dans le sens d'un abaissement des fourches 3 forme, en mode de fonctionnement de transport, la chambre dudit vérin de levage alimentée en fluide à l'état entraîné du châssis dans le sens d'un levage du châssis. [0009] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'une des chambres dite chambre de levage des fourches du ou de chaque vérin de levage qui est configurée pour, en mode de fonctionnement de manutention, être alimentée en fluide à l'état entraîné des fourches dans le sens d'un levage des fourches forme, en mode de fonctionnement de transport, la chambre dudit vérin de levage alimentée en fluide à l'état entraîné du châssis dans le sens d'un abaissement du châssis. [0010] Selon un mode de réalisation de l'invention, la liaison fluidique entre les conduites est disposée sur la portion des conduites s'étendant entre le distributeur et le vérin de levage. [0011] Selon un mode de réalisation de l'invention, la liaison fluidique entres les conduites est munie d'une ligne de délestage équipée dans sa zone de raccordement à la liaison fluidique d'une vanne sensible à la pression apte à passer de la position fermée à la position ouverte de la ligne de délestage en fonction de la pression régnant sur la liaison fluidique entre les conduites. [0012] Selon un mode de réalisation de l'invention, la conduite de circulation de fluide équipant la chambre du vérin de levage dite chambre d'abaissement des fourches à l'échappement en mode de fonctionnement de manutention à l'état entraîné en déplacement des fourches pour le passage des fourches d'une position basse à une position haute est munie d'un organe de fermeture de la conduite sensible à la pression du fluide de la conduite de circulation de fluide de l'autre chambre dite chambre de levage des fourches du vérin de levage, ledit organe de fermeture étant configuré pour passer de la position fermée à la position ouverte de la conduite lorsque la pression sur la conduite de la chambre de levage des fourches du vérin de levage est supérieure à une valeur prédéterminée. II en résulte la possibilité d'une vidange pilotée de la chambre d'abaissement des fourches. [0013] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'organe de fermeture de la conduite est monté en parallèle d'un clapet anti-retour. Ce clapet anti-retour permet une alimentation en fluide de la chambre d'abaissement des fourches du vérin de levage lorsque la pression sur la conduite de la chambre de levage des fourches du vérin est inférieure à une valeur prédéterminée. Cette alimentation est en particulier utile en mode de fonctionnement de transport à l'état entraîné en déplacement du châssis dans le sens d'une élévation, c'est-à-dire dans le sens d'un rapprochement des fourches du châssis, elles-mêmes en position haute. [0014] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'organe d'obturation de la liaison fluidique entre les conduites est un organe d'obturation à commande manuelle actionnable par le conducteur du chariot. 100151 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'organe d'obturation de la liaison fluidique entre les conduites est une électrovalve de préférence normalement ouverte. Brève description des dessins [0016] L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : [0017] [fig.1-1 représente une vue schématique de deux chariots à fourche pour illustrer le passage des fourches de la position basse à la position haute en mode de fonctionnement de manutention, [0018] Rigil représente le circuit hydraulique correspondant à l'opération décrite à la figure 1, [0019] [fig.3] représente une vue schématique de deux chariots à fourche pour illustrer le passage du châssis d'une position écartée des fourches à une position rapprochée des fourches en mode de fonctionnement de transport, [0020] [fig.4] représente le circuit hydraulique correspondant à l'opération décrite à la figure 3, [0021] [fig.51 représente une vue schématique de deux chariots à fourche pour illustrer le passage du châssis d'une position rapprochée des fourches à une position écartée des fourches en mode de fonctionnement de transport, [0022] [fig.6] représente le circuit hydraulique correspondant à l'opération décrite à la figure 5, [0023] [fig.7] représente une vue schématique de deux chariots à fourche pour illustrer le passage des fourches de la position haute à la position basse en mode de fonctionnement de manutention, [0024] [fig.8] représente le circuit hydraulique correspondant à l'opération décrite à la figure 7. [0025] Comme mentionné ci-dessus, l'invention concerne un chariot 1 élévateur à fourches 2 embarquable sur un véhicule 20 porteur, tel qu'un camion, en particulier à l'arrière du véhicule 20 porteur, pour être ainsi transporté après avoir été par exemple utilisé pour le chargement et le déchargement du véhicule 20 porteur. [0026] L'arrière du véhicule 20 porteur comprend généralement, pour la réception d'un tel chariot 1 à fourches, deux fourreaux longitudinaux à l'intérieur desquels les fourches 2 du chariot 1 élévateur peuvent être insérées en position haute, pour permettre ensuite, par actionnement des fourches du chariot dans le sens d'un abaissement, un sou- lèvement du châssis 16 du chariot 1 élévateur dans le sens d'un rapprochement du châssis 16 des fourches 2 insérées partiellement dans les fourreaux. Une fois le soulèvement du châssis 16 achevé, un support coulissant du véhicule 20 porteur peut être disposé partiellement en saillie de l'arrière du véhicule 20 porteur pour former un support de réception du chariot 1 élévateur à fourches. Des chaînes peuvent être utilisées en substitution ou en complément du support coulissant. Une combinaison de crochets et d'axes sur le chariot 1 élévateur et sur le véhicule 20 porteur peut également se substituer au support de réception. [0027] Un tel chariot 1 à fourches peut être un chariot 1 élévateur à conducteur embarqué prenant place dans une cabine de pilotage du chariot I. Un tel chariot 1 à fourches peut être un chariot 1 élévateur à conducteur accompagnant exempt de cabine de pilotage. Un poste de conduite est prévu. Ce chariot 1 qui comprend un châssis 16 roulant, des fourches 2, des moyens 3 de liaison des fourches 2 au châssis 16 comprenant au moins un vérin 4 de levage d'entraînement en déplacement relatif des fourches 2 et du châssis 16 dans le sens d'un rapprochement et d'un écartement l'un de l'autre pour permettre, dans un mode de fonctionnement dit de manutention dans lequel les fourches 2 sont montées libres en déplacement en monte et baisse par rapport au sol, une élévation des fourches 2, et dans un mode de fonctionnement dit de transport dans lequel les fourches 2 sont en position haute et immobilisées en déplacement et monte et baisse par rapport au sol une élévation du châssis 16 est parfaitement connu. Il ne sera donc pas décrit en détail pour la partie relative à la liaison des fourches au châssis via le, au moins un, vérin 4 de levage, cette liaison pouvant affecter un grand nombre de formes. De même l'immobilisation en monte et baisse des fourches 2 en position haute en mode de fonctionnement de transport, qui peut s'opérer comme décrit ci-dessus par insertion des fourches 2 dans des fourreaux du véhicule 20 porteur ne sera pas décrite plus en détail. [0028] 11 doit être noté que la description ci-après va être faite avec un vérin 4 de levage, mais le chariot 1 à fourches pourrait, de manière équivalente, comprendre une paire de deux vérins de levage identiques montés en parallèle sur le circuit de commande qui va être décrit ci-après, et travaillant conjointement en synchronisme, sans sortir du cadre de l'invention. Pour cette raison, on entendra par vérin 4 de levage aussi bien un vérin unique qu'une paire de vérins. [0029] Ce vérin 4 de levage qui s'étend entre les fourches 2 et le châssis 16 comprend un corps 5 et une tige 6 de piston divisant le corps 5 en deux chambres représentées en 7 et 8 aux figures. Généralement, et comme représenté, le corps 5 du vérin 4 de levage est couplé au châssis 16 et la tige 6 du vérin 4 aux fourches 2. La mise en extension du vérin provoque, dans le mode de fonctionnement de manutention, l'élévation des fourches 2. Inversement, la rétraction du vérin 4 de levage provoque, en mode de fonc- 6 tionnement de manutention, l'abaissement des fourches 2 du chariot 1 à fourches. [0030] Ces fourches 2 sont donc, en mode de fonctionnement de manutention, montées mobiles entre une position basse et une position haute. [0031] Ce vérin 4 de levage est un vérin double effet, car chaque chambre 7, 8 du vérin peut être alimentée en fluide hydraulique à partir d'une source hydraulique 9. Dans les exemples représentés, la source hydraulique 9 comprend une pompe 91 hydraulique développant de la haute pression, cette pompe hydraulique pouvant par exemple être actionnée par un moteur thermique non représenté. [0032] Cette source hydraulique 9 comprend encore un réservoir 92 à pression atmo- sphérique. Au moins un distributeur 93 est interposé entre la pompe 91 de la source hydraulique 9 et chacune des chambres 7, 8 du vérin 4 de levage. La chambre 7 appelée par la suite chambre 7 de levage des fourches forme ici la grande chambre du vérin 4 de levage disposée côté cylindre du vérin 4 de levage, tandis que la chambre 8 appelée par la suite chambre 8 d'abaissement des fourches est ici la petite chambre du vérin 4 de levage, c'est-à-dire celle disposée côté tige de piston. [0033] La chambre 7 de levage des fourches, appelée ainsi car elle forme la chambre d'admission de fluide du vérin 4 de levage à l'état entraîné des fourches dans le sens d'une élévation dans le mode de fonctionnement de manutention, est reliable à la pompe 4 de la source 9 hydraulique via le distributeur 93, par une conduite de circulation de fluide représentée en Cl aux figures, tandis que la chambre 8 d'abaissement des fourches, appelée ainsi car elle forme la chambre d'admission de fluide du vérin 4 de levage à l'état entraîné des fourches dans le sens d'un abaissement dans le mode de fonctionnement de manutention, est reliable à la pompe 91 de la sources hydraulique 9 via le distributeur 93 hydraulique par une conduite de circulation de fluide représentée en C2 aux figures. [0034] De manière caractéristique à l'invention dans le mode de fonctionnement dit de ma- nutention dans lequel les fourches 2 sont montées libres en déplacement en monte et baisse pat- rapport au sol, les fourches 2 forment, sous l'effet de leur poids, un élément menant d'actionnement du vérin 4 de levage pour le passage des fourches 2 de la position haute à la position basse. [0035] Dans cette configuration conforme à celle représentée aux figures 7 et 8, on note que les conduites Cl et C2 de fluide de raccordement des chambres 7 et 8 du vérin 4 de levage à la source hydraulique 9 sont reliées l'une à l'autre par une liaison 10 fluidique pour permettre un transfert de fluide depuis l'une des chambres en direction de l'autre chambre du vérin. Cette liaison 10 fluidique permet un gavage de la chambre 8 d'abaissement des fourches et évite les phénomènes dits de cavitation. [0036] Cette liaison 10 fluidique entre les conduits Cl et C2 est disposée sur la portion des conduites Cl et C2 s'étendant entre les distributeurs 93 et le vérin 4 de levage. Ainsi, 7 dans le mode de fonctionnement de manutention, à l'état entraîné des fourches dans le sens d'un abaissement, la pression régnant sur la conduite C2 d'alimentation en fluide de la chambre d'abaissement des fourches peut être inférieure à la pression régnant sur la conduite Cl de vidange de la chambre 7 de levage des fourches. [0037] Les fourches en tant qu'éléments menants peuvent, dans ce mode de fonctionnement de manutention, passer de la position haute à la position basse, y compris à l'état arrêté de la pompe 91. [0038] Si nécessaire, la pompe 91 de la source 9 hydraulique peut être actionnée dans ce mode de fonctionnement de manutention pour venir compléter l'alimentation en fluide de la chambre 8 d'abaissement des fourches. Toutefois, la présence de la liaison 10 fluidique et le fait que la fourche soit utilisée comme élément menant minimisent le recours à la pompe 91. Il en résulte une économie de puissance qui peut être utilisée à d'autres fins, ainsi qu'une économie d'énergie. [0039] La liaison 10 fluidique est équipée d'un organe 11 d'obturation monté, par l'intermédiaire d'un organe de commande actionnable par le conducteur du chariot, mobile entre une position fermée et une position ouverte de la liaison. [0040] L'organe 11 d'obturation de la liaison 10 fluidique entre les conduites Cl, C2 est en position ouverte en mode de fonctionnement de manutention à l'état entraîné des fourches 2 dans le sens d'un abaissement des fourches 2 pour permettre un transfert de fluide entre lesdites chambres 7, 8 du vérin 4 de levage. [0041] Cet organe 11 d'obturation de la liaison 10 fluidique entre les conduites Cl, C2 est une électrovalve de préférence normalement ouverte. [0042] Cet organe 11 d'obturation de la liaison 10 fluidique entre les conduites Cl, C2 est ici un organe 11 d'obturation à commande 17 manuelle actionnable par le conducteur du chariot 1. En variante, l'organe 11 d'obturation de la liaison 10 fluidique peut être à commande automatique, comme cela sera décrit ci-après. [0043] La liaison 10 fluidique entre les conduites Cl, C2 est munie d'une ligne 12 de délestage équipée, dans sa zone de raccordement à la liaison 10, d'une vanne 13 sensible à la pression, apte à passer de la position fermée à la position ouverte de la ligne 12 de délestage en fonction de la pression régnant sur la liaison 10 fluidique entre les conduites Cl et C2. [0044] Cette vanne 13 est disposée sur la liaison 10 fluidique entre la conduite Cl de rac- cordement de la chambre 7 de levage des fourches à la source hydraulique 9 et l'organe 11 d'obturation de ladite liaison 10 fluidique à commande 17 manuelle ou automatique. Cette ligne 12 de délestage est utilisée en mode de fonctionnement de manutention, à l'état entraîné des fourches dans le sens d'un levage des fourches, comme illustré aux figures 1 et 2. On note que la conduite C2 de circulation de fluide, équipant la chambre 8 du vérin 4 de levage dite chambre d'abaissement des fourches 2 à 8 l'échappement en mode de fonctionnement de manutention à l'état entraîné en déplacement des fourches 2 pour le passage des fourches d'une position basse à une position haute, est munie d'un organe 14 de fermeture de la conduite C2 sensible à la pression du fluide de la conduite Cl de circulation de fluide de l'autre chambre 7 dite chambre de levage des fourches 2 du vérin 4 de levage. Cet organe 14 de fermeture est configure pour passer de la position fermée à la position ouverte de la conduite C2 lorsque la pression sur la conduite Cl de la chambre 7 de levage des fourches 2 du vérin 4 de levage est supérieure à une valeur prédéterminée en mode de fonctionnement de manutention, à l'état entraîné des fourches dans le sens d'une élévation comme illustré aux figures 1 et 2 pour permettre une vidange pilotée de la chambre 8 d'abaissement des fourches. [0045] L'organe 14 de fermeture de la conduite C2 est monté en parallèle d'un clapet 15 anti-retour. La présence d'un tel clapet 15 anti-retour permet une alimentation en fluide de la chambre 8 d'abaissement des fourches du vérin de levage, y compris lorsque la pression sur la conduite de la chambre 7 dc levage des fourches du vérin est inférieure à une valeur prédéterminée. Le rôle de ce clapet 15 anti-retour sera décrit ci-après. [0046] Comme mentionné ci-dessus, le chariot 1 à fourches comprend, en sus du mode de fonctionnement de manutention tel que décrit ci-dessus qui permet l'élévation ou l'abaissement des fourches 2 pour la manutention de charges à l'aide des fourches, un mode de fonctionnement de transport dans lequel les fourches 2 sont en position haute et immobilisées en déplacement en monte et baisse par rapport au sol, pour permettre une élévation du châssis 16 et son embarquement sur un véhicule 20 porteur partiellement représenté aux figures 1, 3 et 5. Ainsi, l'une des chambres dite chambre 8 d'abaissement des fourches 2 du vérin 4 de levage qui est configurée pour, en mode de fonctionnement de manutention, être alimentée en fluide à partir de l'autre chambre dite chambre 7 de levage des fourches via la liaison 10 fluidique entre les conduites Cl, C2 à l'état entraîné des fourches 2 dans le sens d'un abaissement des fourches 2 forme, en mode de fonctionnement de transport, la chambre du vérin 4 de levage alimentée en fluide par la source 9 hydraulique à l'état entraîné du châssis 16 dans le sens d'un levage du châssis 16. [0047] De même, la chambre 7 dite chambre 7 de levage des fourches du vérin 4 de levage qui est configurée pour, en mode de fonctionnement de manutention, être alimentée en fluide à l'état entraîné des fourches 2 dans le sens d'un levage des fourches 2 forme, en mode de fonctionnement de transport, la chambre dudit vérin 4 de levage alimentée en fluide à l'état entraîné du châssis 16 dans le sens d'un abaissement du châssis 16. [0048] De manière caractéristique à l'invention, l'organe 11 d'obturation de liaison 10 fluidique entre les conduites Cl et C2 est en position fermée, en mode de fonctionnement de transport, à l'état entraîné du châssis 16 dans le sens d'une élévation du 9 châssis 16, comme illustré aux figures 3 et 4. Cela évite que l'huile alimentant la chambre 8 dite d'abaissement de fourches puisse commander la vanne 13 sensible à la pression à la position ouverte de la liaison 10 fluidique vers la ligne délestage 12 et interdise l'élévation du châssis 16. [0049] On note également que dans ce mode de fonctionnement de transport, à l'état entraîné du châssis 16 dans le sens d'une élévation, le fluide d'alimentation de la chambre 8 d'abaissement des fourches et par suite, d'élévation du châssis 16 passe au niveau de la conduite C2 par le clapet 15 anti-retour monté en parallèle de l'organe 14 de fermeture de la conduite C2 sensible à la pression et décrit ci-dessus. [0050] Pour permettre l'actionnement de l'organe 11 d'obturation de la liaison 10 fluidique entre les conduites Cl et C2 et, par suite, la fermeture de la liaison 10 fluidique, il peut être prévu une commande 17 manuelle disposée au tableau de bord du chariot 1 et actionnable par le conducteur de l'engin, comme représenté. Ainsi, le conducteur de l'engin doit, en mode de fonctionnement de transport, pour pouvoir commander le vérin 4 de levage dans le sens d'une élévation du châssis 16, actionner cette commande 17 formée par exemple par un bouton poussoir qui, lui, commande l'alimentation de l'électrovalve formant l'organe 11 d'obturation de la liaison 10 fluidique dans le sens d'une fermeture de ladite liaison 10 fluidique. Cette commande manuelle peut être remplacée par une commande automatique, grâce par exemple à la présence d'un ou plusieurs capteurs détectant l'immobilisation des fourches et la commande d'abaissement des fourches correspondant à une élévation du châssis. [0051] En pratique, la commande des fourches dans le sens d'une élévation ou d'un abaissement s'opère classiquement à l'aide d'un levier de commande disposé dans la cabine de pilotage ou au niveau du poste de conduite. Le conducteur de l'engin a juste à actionner la commande 17 lorsqu'il veut commuter en mode de fonctionnement de transport et entraîner en déplacement les fourches dans le sens d'une élévation du châssis 16, une fois les fourches 2 immobilisées dans les fourreaux du véhicule porteur. Cette commande 17 peut se désactiver automatiquement lorsque le chariot 1 élévateur à fourches 2 est dans sa position finale de transport sur le véhicule 20 porteur. [Revendication 1] [Revendication 2]