Chariot élévateur à bras télescopique

Abstract

 L'invention concerne un chariot élévateur à bras de levage télescopique ( 2 ) monté sur un châssis portant un essieu avant et un essieu arrière, dans lequel le bras télescopique est articulé sur le chariot par l'intermédiaire d'un quadrilatère déformable (A, B, C, D) comportant un tirant ( 23 ) et un bras auxiliaire ( 24 ), caractérisé en ce que :

• le tirant (23) est articulé d'une part au châssis (1) en un point (D) situé sensiblement au dessus de l'essieu avant (10) et d'autre part au bras télescopique (2) en un point (A) qui, en position basse du bras, se trouve sensiblement au-dessus de l'essieu arrière (11),
• le bras auxiliaire ( 24 ) est articulé d'une part au châssis (1) du chariot sensiblement au centre géométrique (C) du châssis et d'autre part au bras télescopique (2) en un point (B) situé en arrière du point (A) ,
• et en ce que, en position basse, le bras télescopique (2) se trouve entièrement situé au-dessous des points (A) et (B) du quadrilatère et repose sur le bras auxiliaire ( 24 ) dans une position pratiquement horizontale tandis qu'en position haute le bras auxiliaire ( 24 ) est dans une position sensiblement verticale.

Description

[0001] La présente invention concerne les chariots élévateurs à bras de levage télescopique.

[0002] Usuellement, ces chariots élévateurs comportent un châssis, portant un essieu avant et un essieu arrière, sur lequel est monté le bras télescopique.

[0003] Ce bras de levage est souvent monté sur une potence fixe disposée à l'arrière du châssis mais il a également été proposé, par exemple par le brevet français N° 1 182 493, de monter le bras sur le châssis par l'intermédiaire d'un quadrilatère déformable. A cet effet, des moyens de liaison sont prévus afin de relier deux points situés à l'arrière du bras à deux points du châssis.

[0004] Une telle disposition, permet dans la forme de réalisation de ce brevet, d'assurer une montée verticale de la charge, mais l'on peut constater que le chariot selon ce brevet ne permet pas de monter les charges à des hauteurs élevées et que de plus, le bras de levage gêne pratiquement tout au long de son déplacement la visibilité du conducteur.

[0005] L'inconvénient principal des chariots élévateurs connus réside dans la perte de la capacité de manutention tant en déplacement horizontal que vertical au fur et à mesure de l'élévation du bras télescopique de levage.

[0006] Pour illustrer ce fait, on a représenté schématiquement à la figure 1 le diagramme des capacités de levage d'un chariot élévateur connu, ici un chariot dont le bras est articulé sur une potence fixe positionnée au-dessus de l'essieu arrière.

[0007] On remarque que des charges importantes c'est-à-dire comprises entre 2500 et 3000 kg, peuvent être portées sur une plage qui non seulement est réduite mais est située à plus de quatre mètres du sol et est donc inexploitable puisque le chariot ne peut pas sans basculer supporter la charge entre le sol et cette hauteur.

[0008] Afin de limiter les risques de basculement du chariot on est alors obligé de prévoir l'utilisation de stabilisateurs portés par le châssis de l'engin et prenant appui sur le sol. Ces stabilisateurs augmentent artificiellement la stabilité de l'engin et peuvent amener les conducteurs à prendre de plus en plus de risques en comptant sur ceux-ci.

[0009] L'invention tend à proposer un engin de stabilité largement accrue même en dehors de l'utilisation des stabilisateurs et qui offre de plus au conducteur une très bonne visibilité.

[0010] A cet effet, la présente invention propose un chariot élévateur à bras de levage télescopique monté sur un châssis portant un essieu avant et un essieu arrière, dans lequel le bras télescopique est articulé sur le chariot par l'intermédiaire d'un quadrilatère déformable (A, B, C, D) comportant un tirant et un bras auxiliaire, caractérisé en ce que :

• le tirant est articulé d'une part au châssis en un point (D) situé sensiblement au dessus de l'essieu avant et d'autre part au bras télescopique en un point (A) qui, en position basse du bras, se trouve sensiblement au-dessus de l'essieu arrière,
• le bras auxiliaire est articulé d'une part au châssis du chariot sensiblement au centre géométrique (C) du chassis et d'autre part au bras télescopique en un point (B) situé en arrière du point (A),
• et en ce que, en position basse, le bras télescopique se trouve entièrement situé au-dessous des points (A) et (B) du quadrilatère et repose sur le bras auxiliaire dans une position pratiquement horizontale tandis qu'en position haute le bras auxiliaire est dans une position sensiblement verticale.

[0011] Ledit quadrilatère est déformable sous l'action d'un vérin de levage articulé d'une part au châssis en un point de celui-ci situé entre les points (D) et (C) d'articulation desdits tirant et bras auxiliaire, et d'autre part au bras de levage en un point situé à l'avant dudit point (A).

[0012] La construction du quadrilatère déformable est symétrique de part et d'autre du bras, en conséquence chaque dispositif d'articulation d'un bras télescopique comprendra deux tirants, deux bras auxiliaires et deux vérins, situés de part et d'autre du plan longitudinal médian du chariot. Selon une variante avantageuse, les deux bras auxiliaires pourront toutefois être remplacés par un tube de section sensiblement égale à celle du bras télescopique et dont l'extrémité arrière se raccorde à deux flasques latéraux portant l'axe d'articulation du bras télescopique de manière à permettre le déplacement relatif du bras télescopique et du bras auxiliaire.

[0013] Par la mise en oeuvre des moyens selon l'invention pour articuler le bras du chariot élévateur au châssis, l'on obtient un chariot dont les courbes de charge ont, comme visible à la figure 6, des tracés très aplatis ce qui reflète une augmentation importante des capacités de l'engin ; en particulier on voit que les charges les plus lourdes, entre 2.500 et 3.000 kg, peuvent effectivement être livrées depuis le sol.

[0014] Les moyens selon l'invention assurent de plus une stabilité longitudinale et transversale de l'engin largement supérieure à celle des engins connus en avançant le centre de gravité de l'engin au cours de la levée du bras.

[0015] Lors de cette levée du bras de levage, l'action du vérin déforme le quadrilatère déformable, de manière telle que lesdits tirant et bras auxiliaire soient entraînés en rotation par rapport à leurs points d'articulation sur le châssis dans le sens tendant à les lever verticalement.

[0016] La disposition particulière des points du quadrilatère déformable sur le châssis et l'utilisation d'un bras auxiliaire et d'un tirant de grandes longueurs, du fait que le tirant est articulé au bras télescopique en un point se trouvant pour la position basse dudit bras sensiblement au-dessus de l'essieu arrière, permettent de faire passer le bras auxiliaire d'une position basse pour laquelle il est en position pratiquement horizontale à une position haute pour laquelle il est sensiblement vertical.

[0017] L'arrière du bras de levage est au cours de ce mouvement surélevé d'une hauteur sensiblement égale à celle du bras auxiliaire .

[0018] Un tel mouvement n'est pas possible dans la disposition du brevet français déjà mentionné du fait que celui-ci ne dispose pas d'un bras auxiliaire pouvant passer d'une position pratiquement horizontale à une position pratiquement verticale et est grandement avantageuse car elle permet de mettre en oeuvre un bras de levage comportant moins d'éléments télescopiques pour atteindre une hauteur maximale fixée identique à un engin de type connu.

[0019] Avec une construction selon l'invention, on obtient un chariot qui peut effectivement soulever des charges lourdes, comme représenté sur le diagramme de la figure 6, et qui, grâce au déplacement combiné du point d'articulation en direction du centre géométrique et vers le haut, est d'une stabilité améliorée et nécessite un moins grand nombre d'éléments de télescope pour atteindre la hauteur maximale.

[0020] La diminution du nombre des éléments de télescope a pour avantage de permettre de réduire le poids de l'engin, ce qui ajouté à l'augmentation notable de sa stabilité au cours de son utilisation, autorise la mise en oeuvre d'un contrepoids sur l'essieu arrière beaucoup plus léger et donc plus aisé à fabriquer et moins cher.

[0021] La réduction de poids de l'engin résultant de la diminution du nombre des éléments du télescope et du poids du contrepoids est encore améliorée par le fait qu'elle autorise la mise en oeuvre d'un groupe de propulsion moins performant donc moins lourd.

[0022] En articulant le bras de levage selon le dispositif de la présente invention, on s'affranchit de la mise en oeuvre d'une potence habituellement massive qui obstruait largement le champ de vision vers l'arrière du conducteur. Le bras de levage reposant sur le bras auxiliaire dans une position pratiquement horizontale en position basse, la visibilité du conducteur est totale dans cette position qui est celle dans laquelle il effectue habituellement les déplacements de l'engin.

[0023] Un autre avantage procuré par la disposition selon l'invention réside dans le fait que dans la position basse, il est possible d'utiliser l'engin comme pousseur.

[0024] Le chariot élévateur selon l'invention est encore remarquable en ce que :

• le tirant est un élément double formé de deux tirants semblables disposés symétriquement par rapport au plan longitudinal médian du chariot-élévateur,
• le tirant est de forme arquée, de sorte que, dans la position basse du bras de levage, la partie centrale de celui-ci s'étende dans l'encombrement dudit bras et n'obstrue pas le champ de vision de l'opérateur,
• le bras auxiliaire est en une seule pièce se terminant par deux flasques passant de part et d'autre de l'extrémité arrière du bras de levage,
• le vérin de levage est un élément double formé de deux vérins disposés symétriquement par rapport au plan longitudinal médian du chariot,
• un vérin auxiliaire est disposé sous le bras auxiliaire et articulé sur ledit bras auxiliaire en un point (H) et sur le châssis en un point (G) situé entre le point d'articulation (C) dudit bras auxiliaire et l'essieu arrière,
• ledit bras auxiliaire est en forme de crosse,
• le châssis est formé de deux éléments globalement en forme de L dont le petit côté est d'une longueur sensiblement égale à la hauteur (d) entre l'axe de l'essieu avant et le point inférieur d'articulation (D) du tirant. Bien qu'adaptable à tout chariot à bras télescopique, la présente invention est plus particulièrement destinée aux chariots élévateurs dont tous les organes encombrants (groupe moto-propulseur, transmission, cabine) sont disposés de manière à dégager totalement une plate-forme autour de l'axe longitudinal médian pour loger le bras de levage télescopique et ses moyens d'articulation.

[0025] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation préférentiel non limitatif en relation avec les dessins annexés sur lesquels :

• la figure 1 est un diagramme des courbes de charge pour un chariot de type connu,
• la figure 2 est une vue schématique de dessus d'un chariot élévateur selon l'invention,
• la figure 3 est une vue de côté d'un chariot élévateur mettant en oeuvre l'invention avec le bras en position basse,
• la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 avec le bras en position levée,
• la figure 5 montre schématiquement les déplacements de différents points l'articulation lors de la levée du bras,
• la figure 6 est un diagramme analogue à celui de la figure 1 pour un chariot mettant en oeuvre l'invention,
• la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 3 pour une variante de réalisation du tirant.

[0026] La figure 2 montre de manière schématique la disposition des différents organes du chariot élévateur sur le châssis 1 qui porte un essieu avant 10 et un essieu arrière 11. Suivant une mise en oeuvre connue, le groupe moto-propulseur 12, destiné à la propulsion de l'engin dans ses déplacements et à la fourniture de la puissance hydraulique nécessaire lors des opérations de levage du bras, est disposé sur un côté du châssis, ici le côté droit, entre les roues avant et arrière. Sur le côté du châssis opposé à celui où est placé ledit groupe moto-propulseur 12, on trouve la cabine 13 à partir de laquelle on pilote un tel engin. On remarque qu'une large plate-forme est alors disponible le long de l'axe longitudinal médian afin de loger le bras de levage 2 et les moyens permettant d'assurer ses levées et descentes, non représentés à la figure 2.

[0027] Le bras de levage 2 est télescopique et constitué de 2 ou 3 éléments ; l'extrémité de l'élément interne porte un tablier d'accrochage 21 d'outils tels que des fourches (tel que représenté) des godets, des bennes à béton...

[0028] Tel que visible sur les figures 3 et 4, et connu en soi, un vérin 22 dit de compensation assure le maintien de l'horizontalité de l'outil tout au long des mouvements du bras de levage 2. Ce vérin 22 se vide lorsque le vérin 27 assurant le déploiement du télescope se remplit.

[0029] Le châssis 1 porte également à son extrémité arrière un contrepoids 14 destiné à augmenter la stabilité longitudinale de l'engin.

[0030] Les figures 3 et 4 représentent l'articulation suivant l'invention du bras de levage 2 sur le châssis 1 de l'engin.

[0031] On remarque que ledit bras 2 est relié au châssis 1 par l'intermédiaire d'un quadrilatère déformable ABCD comportant un tirant 23 et un bras auxiliaire 24.

[0032] Le tirant 23 est articulé d'une part en un point A situé sur le bras 2 sensiblement au-dessus de l'essieu arrière 11 dans la position basse du bras représentée à la figure 3, et d'autre part, à son autre extrémité, en D sur le châssis 1. Le point D est choisi dans un plan horizontal s'étendant à une distance "x" non négligeable au-dessus de l'essieu avant 10, et sensiblement au-dessus dudit essieu avant 10.

[0033] En un point B situé en arrière du point A et par exemple, comme représenté, à l'extrémité arrière du bras 2 est articulé le bras auxiliaire 24 dont l'autre extrémité est articulée en C sur le châssis 1. Le point C est, tel que visible sur les figures, situé dans un plan parallèle aux essieux 10, 11 et comportant le centre géométrique du châssis 1.

[0034] Les points A et B d'articulation du tirant 23 et du bras auxiliaire 24 sont prévus sur le dessus du bras 2 afin que celui-ci se trouve dans la position basse de la figure 3 entièrement sous ces points A, B. Dans cette position basse, le bras de levage 2 repose sur le bras auxiliaire 24 dans une position pratiquement horizontale.

[0035] Dans cette position, les outils portés par le tablier d'accrochage 21 reposent sur le sol. De manière avantageuse, les efforts appliqués sur ledit tablier sont pratiquement horizontaux si bien que l'on peut prévoir moyennant l'accrochage d'un outil convenable, d'utiliser le chariot en pousseur ce qui peut s'avérer utile sur les chantiers.

[0036] De manière préférée, le bras auxiliaire 24 est situé autour du plan longitudinal médian du chariot élévateur. Ledit bras 24 est en une seule pièce et se termine par deux flasques 24′ passant de part et d'autre de l'extrémité arrière du bras 2 pour être articulé sur le bras en B par tout moyen connu. Dans l'exemple représenté, le bras auxiliaire 24 est alors prévu en forme de crosse et le point C est positionné au centre géométrique du châssis.

[0037] Deux tirants 23 semblables sont disposés symétriquement par rapport au plan longitudinal médian du chariot entre des paires de points D sur le châssis et A sur le bras de levage 2.

[0038] Le bras de levage 2 est ainsi articulé au châssis 1 par un quadrilatère déformable ABCD dont AB est une portion de lui-même et CD une partie du châssis 1.

[0039] Afin de lever et descendre ledit bras 2, ledit quadrilatère ABCD est déformé par l'action d'un vérin de levage 25 qui selon l'invention est articulé à l'une des ses extrémités sur le châssis 1 en un point E situé entre C et D et à l'autre extrémité sur le bras de levage 2 en un point F situé en avant du point A.

[0040] Le vérin de levage 25 est lui aussi un élément double formé de deux vérins disposés symétriquement par rapport au plan longitudinal médian du chariot.

[0041] L'action du vérin 25 est assistée dans la mise en oeuvre représentée de l'invention par un vérin auxiliaire 26 disposé sous le bras auxiliaire 24 et articulé sur ledit bras auxiliaire 24 en H et sur le châssis 1 en un point G situé entre le point C d'articulation du bras auxiliaire 24 et l'essieu arrière 11.

[0042] Sur les figures on a représenté l'encombrement de la cabine 13 afin de montrer que l'agencement selon l'invention permet de largement dégager le champ de vision de l'opérateur, latéralement et vers l'arrière.

[0043] On voit sur la figure 3 que le fait de prévoir qu'en position basse le bras de levage repose sur le bras auxiliaire pratiquement horizontalement permet de ne pas obstruer la vue du conducteur au cours des déplacements du chariot. La position basse pratiquement horizontale du bras de levage 2 est rendue possible par la disposition particulière des points du quadrilatère déformable et par les longueurs du tirant 23 et du bras auxiliaire 24 faisant que ledit quadrilatère est globalement agencé sur tout l'empattement du chariot.

[0044] Sur la figure 4 montrant le chariot avec le bras de levage 2 levé, on voit que l'extrémité arrière de celui-ci est alors surélevée par rapport au châssis d'une hauteur Y sensiblement égale à la longueur du second bras 24. Une telle disposition permet d'utiliser un bras télescopique comportant moins d'éléments et donc largement moins lourd que celui habituellement utilisé pour une hauteur de levage déterminée.

[0045] Sur la figure 3 on peut encore voir que dans la position de repos pour laquelle le bras est totalement posé sur le châssis, le bras auxiliaire 24 est en appui sur le contrepoids 14 dont la force est alors prévue à cet effet. Le bras télescopique étant moins lourd et l'agencement selon l'invention assurant une bonne stabilité au chariot, le contrepoids 14 pourra alors être moins lourd et il sera plus aisé à fabriquer ce qui permet de lui donner une forme recherchée. Des essais ont montré que le contrepoids peut être réduit de 25 à 30 % par rapport à celui des machines équivalentes.

[0046] Le châssis 1 du chariot selon l'invention peut également être allégé et, de manière tout à fait intéressante car simple à fabriquer, prévu sous la forme de deux éléments 15 globalement en forme de L dont le petit côté est d'une longueur sensiblement égale à "x" tandis que comme visible aux figures le grand côté est de dimension inférieure à l'empattement de l'engin. L'essieu arrière est alors articulé au châssis.

[0047] La figure 5 montre le déplacement des points A, B, F et H au cours des mouvements du bras 2 entre sa position de repos et sa position levée au maximum. On a noté 31, 32, 33, 34 les courbes représentant les positions respectives desdits points A, B, F et H.

[0048] En se reportant aux figures 1 et 6 , l'on remarque que les contours des tracés du diagramme de charge de l'engin selon l'invention sont beaucoup plus plats que ceux des chariots conventionnels. Ceci reflète une augmentation considérable des capacités de l'engin.

[0049] On sait que la stabilité d'un chariot en fin de course d'élévation de son bras de levage, dépend de sa stabilité transversale.

[0050] Pour mesurer cette stabilité transversale, la méthode à suivre donnée par les directives nationales consiste à placer le chariot sur une plate-forme basculante.

[0051] Le chariot est positionné afin que l'un des côtés du polygone de sustentation autre que l'essieu avant soit parallèle à l'axe de basculement de la plate-forme. On constate alors que l'inclinaison maximale admissible de la plate-forme est (d/H) x 100, où d est la distance du centre de gravité au côté du polygone de sustentation parallèle à l'axe de basculement de la plate-forme, et H est la hauteur du centre de gravité par rapport au sol.

[0052] Le chariot selon l'invention a, lorsque le bras est levé et déployé, son centre de gravité à la même hauteur H que le chariot traditionnel.

[0053] Sur la figure 2, on a représenté le polygone de sustentation du chariot qui, pour les chariots élévateurs tels que ceux auxquels se rapporte l'invention, est de manière connue en soi, un triangle dont la base est l'essieu avant 10 et le sommet l'axe autour duquel oscille l'essieu arrière. On a noté G1 et G2 les centres de gravité respectifs d'un chariot selon l'invention et d'un chariot conventionnel pour la position haute du bras de levage.

[0054] Comme visible sur cette figure 2, G1 est beaucoup plus proche de l'avant du chariot que G2. La distance d1 est alors supérieure à d2, ce qui dénote une plus grande stabilité transversale du chariot selon l'invention par rapport au chariot conventionnel.

[0055] En plus de ses meilleures capacités de levage grâce à sa stabilité, le chariot selon l'invention peut être d'encombrement réduit et les poutres du bras de levage seront également plus courtes.

[0056] En se référant à la figure 7, on remarque que le tirant 23 peut être prévu avec une forme différente afin de dégager de marière encore plus complète la vue l'opérateur. Sur cette figure, le tirant 23′ est de forme arquée. De ce fait, la partie centrale de celui-ci qui s'étend le long de la cabine 13 lorsque le bras est en position basse est disposée dans l'encombrement dudit bras et ne constitue pas de gêne supplémentaire pour l'opérateur.

Revendications

1. Chariot élévateur à bras de levage télescopique (2) monté sur un châssis portant un essieu avant et un essieu arrière, dans lequel le bras télescopique est articulé sur le chariot par l'intermédiaire d'un quadrilatère déformable (A, B, C, D) comportant un tirant (23) et un bras auxiliaire (24), caractérisé en ce que :

- le tirant (23) est articule d'une part au châssis (1) en un point (D) situé sensiblement au dessus de l'essieu avant (10) et d'autre part au bras télescopique (2) en un point (A) qui, en position basse du bras, se trouve sensiblement au dessus de l'essieu arrière (11),

- le bras auxiliaire (24) est articulé d'une part au châssis (1) du chariot sensiblement au centre géométrique (C) du chassis et d'autre part au bras télescopique (2) en un point (B) situé en arrière du point (A),

- et en ce que, en position basse, le bras télescopique (2) se trouve entièrement situé au-dessous des points (A) et (B) du quadrilatère et repose sur le bras auxiliaire (24) dans une position pratiquement horizontale tandis qu'en position haute le bras auxiliaire (24) est dans une position sensiblement verticale.

2. Chariot-élévateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit quadrilatère (A, B, C, D) est déformable sous l'action d'un vérin de levage (25) articulé d'une part au châssis (1) en un point E de celui-ci situé entre les points d'articulation (C, D) desdits tirants (23) et bras auxiliaire (24) et d'autre part au bras de levage (2) en un point (F) situé à l'avant dudit point (A).

3. Chariot-élévateur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le tirant (23) est un élément double formé de deux tirants semblables disposés symétriquement par rapport au plan longitudinal médian du chariot-élévateur.

4. Chariot-élévateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caracterisé en ce que le tirant (23′) est de forme arquée, de sorte que, dans la position basse du bras de levage (2), la partie centrale de celui-ci s'etende dans l'encombrement dudit bras et n'obstrue pas le champ de vision de l'opérateur.

5. Chariot-élévateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bras auxiliaire (24) est en une seule pièce se terminant par deux flasques (24) passant de part et d'autre de l'extrémité arrière du bras de levage (2).

6. Chariot-élévateur selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le vérin de levage (25) est un élément double formé de deux vérins disposés symétriquement par rapport au plan longitudinal médian du chariot.

7. Chariot-élévateur selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un vérin auxiliaire (26) est disposé sous le bras auxiliaire (24) et articulé sur ledit bras auxiliaire en un point (H) et sur le châssis en un point (G) situé entre le point d'articulation (C) dudit bras auxiliaire et l'essieu arrière (11).

8. Chariot-élévateur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit bras auxiliaire (24) est en forme de crosse.

9. Chariot-élévateur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le châssis (1) est formé de deux éléments (15) globalement en forme de L dont le petit côté est d'une longueur sensiblement égale à la hauteur (d) entre l'axe de l'essieu avant (10) et le point inférieur d'articulation (D) du tirant (23).

Dessins