SYSTEME DE COMMANDE DE LA SYNCHRONISATION DES MOUVEMENTS DES DEUX PARTIES D'UN OUTIL PORTE PAR UN CHARGEUR

Description

[0001] La présente invention concerne un système de commande de la synchronisation des mouvements des différentes parties d'un outil porté par un chargeur, notamment un chargeur frontal.

[0002] Un chargeur frontal équipant un tracteur présente à son extrémité libre un cadre porte-outil sur lequel peuvent être verrouillés divers outils.

[0003] Parmi ces outils, certains combinent une griffe avec un organe de manutention de matières, tel qu'une benne.

[0004] Par exemple, le document US 4 736 673 A (Harada et al.) divulgue un système de commande selon le préambule de la revendication 1.

[0005] Dans les systèmes de commande connus de l'état de la technique, l'ouverture ou la fermeture de la griffe et la modification de l'orientation de la benne, c'est-à-dire son déversement ou son relevage ne peuvent être effectuées que successivement et de façon indépendante.

[0006] Le fait que les mouvements des différentes parties d'un outil ne puissent être effectués simultanément fait perdre du temps à l'opérateur sur des cycles de travail qui peuvent être assez courts.

[0007] L'invention a pour objectif de résoudre ces problèmes.

[0008] A cet effet, l'invention concerne un système de commande de la synchronisation des mouvements d'une griffe et d'un organe de manutention tel qu'une benne, cette griffe et cet organe de manutention constituant un outil porté par un chargeur, l'orientation de l'organe de manutention étant activée par des premiers moyens de commande, l'ouverture et la fermeture de la griffe étant commandées par des seconds moyens de commande.

[0009] Conformément à l'invention, ledit système de commande comprend des moyens de synchronisation du fonctionnement desdits premier et second moyens de commande, de sorte que d'une part les mouvement d'ouverture de la griffe et de bennage de l'organe de manutention se font concomitamment et que d'autre part les mouvements de fermeture de la griffe et de relevage de l'organe de manutention se font également concomitamment.

[0010] Grâce à cet arrangement, les mouvements des deux parties de l'outil peuvent être synchronisés, c'est-à-dire effectués en même temps.

[0011] Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prise seule ou en combinaison :

• les premiers moyens de commande sont un vérin hydraulique à double effet, dit de "bennage", les seconds moyens de commande sont un vérin hydraulique à double effet, dit de "griffe", et les deux vérins sont montés en série sur un circuit d'alimentation hydraulique, via une électrovanne, de sorte que lorsque l'électrovanne est en position dite de "synchronisation", la chambre dite "d'ouverture de griffe" du vérin de griffe est en communication de liquide hydraulique avec la chambre dite "de relevage" du vérin de bennage ;
• l'électrovanne peut occuper deux autres positions, une position dite "neutre" dans laquelle seul le vérin de bennage est alimenté en liquide hydraulique pour autoriser uniquement les mouvements de l'organe de manutention et une position dite de "manipulation de griffe" dans laquelle seul le vérin de griffe est alimenté en liquide hydraulique pour autoriser uniquement les mouvements de ladite griffe ;
• ladite électrovanne est commandée électriquement au moyen de deux boutons-poussoirs distincts, le premier dit de "synchronisation" permettant le passage de ladite électrovanne de la position neutre à la position de synchronisation et le second dit "d'activation de griffe" permettant le passage de la position neutre à la position de manipulation de griffe.

[0012] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation préféré.

[0013] Sur ces dessins :

• la figure 1 est un schéma général représentant un système de commande conforme à l'état de la technique d'un chargeur monté sur un tracteur agricole, ce système de commande étant dans une position telle que seule l'orientation de la benne peut être modifiée,
• la figure 2 est un schéma similaire à celui de la figure 1, le système de commande étant dans une position autorisant uniquement le mouvement de la griffe,
• les figures 3, 4 et 5 sont des schémas similaires à celui de la figure 1 mais représentant le système de commande conforme à l'invention et qui montrent différentes positions de fonctionnement de ce système, respectivement une position dans laquelle le fonctionnement de la benne et de la griffe sont synchronisés (figure 3), une position dans laquelle seuls les mouvements de la benne sont autorisés (figure 4) et une position dans laquelle seuls les mouvements de la griffe sont autorisés (figure 5).

[0014] Sur les figures, on a désigné par la référence T un tracteur agricole équipé d'un chargeur frontal C comportant, de manière usuelle, un brancard articulé B pourvu à son extrémité avant d'un cadre porte-outil CP.

[0015] Le chargeur comporte une paire de vérins de levage VL (dont un seul est visible sur les vues de face correspondant aux figures), qui permettent de faire pivoter le brancard B autour de son axe d'articulation X, de façon à provoquer le levage ou l'abaissement de l'outil O porté par le cadre CP.

[0016] L'outil O comprend un organe de manutention 2 associé à une griffe 3.

[0017] Sur les figures, cet organe de manutention 2 est une benne, c'est-à-dire un outil creux ou godet.

[0018] Selon d'autres variantes de réalisation non représentées sur les figures, l'outil O peut également être un outil de désilage dans lequel l'organe de manutention 2 est un cadre plat vertical muni à sa base d'une série de dents ou une fourche à fumier dans laquelle l'organe de manutention 2 est également une benne mais très peu concave également munie de dents.

[0019] Dans la suite de la description et à des fins de simplification, on a considéré que l'organe 2 était une benne.

[0020] Le chargeur C comporte également une paire de vérins de bennage 1 (dont un seul est visible sur les figures qui sont des vues de face), à double effet permettant de faire pivoter l'outil O par rapport au brancard B et autour d'un axe X₁.

[0021] Les vérins 1 constituent des moyens de commande de l'orientation de la benne 2.

[0022] Ce vérin 1 comprend un piston 10 solidaire du cadre porte-outil CP et un cylindre 11 solidaire du brancard B.

[0023] Ce vérin 1 présente en outre une petite chambre 110 (du côté de la tige de piston 10) et une grande chambre opposée 111.

[0024] De manière usuelle, le tracteur T est équipé de sources hydrauliques de basse et de haute pression, respectivement BP (pression atmosphérique) et HP (pression de l'ordre de 1,5.10⁷ à 2.10⁷ Pa).

[0025] Le conduit 8 correspond à l'amenée de liquide haute pression et le conduit 9 au retour au réservoir (ligne basse pression).

[0026] Les conduits 8 et 9 sont connectés, via un distributeur de commande 5 à trois positions et une électrovanne EV, d'une part à la petite chambre 110 du vérin de bennage 1 et d'autre part à sa grande chambre 111.

[0027] Les connexions entre le distributeur de commande 5 et l'électrovanne EV sont référencées respectivement 81 et 82 et les connexions entre l'électrovanne EV et les chambres 111 et 110 sont référencées respectivement 83 et 84.

[0028] Lorsque le distributeur de commande 5 est dans l'état illustré sur la figure 1 (position dite "neutre" référencée 50), les chambres 110 et 111 sont isolées des sources hydrauliques, le liquide ne pouvant ni s'en échapper, ni y pénétrer.

[0029] Pour provoquer le bennage de la benne 2, c'est-à-dire son basculement vers le bas autour de l'axe X₁ afin de déverser son contenu, on place l'électrovanne EV dans la position dite "neutre" représentée sur la figure 1 et le distributeur de commande 5 dans la position dite "active" référencée 51. Ceci a pour effet d'amener du liquide à haute pression dans la grande chambre 111 du vérin 1, tandis que la petite chambre 110 est reliée au réservoir de liquide basse pression. Le piston 10 est déplacé jusqu'à la position représentée sur la figure 3 et la benne 2 est inclinée.

[0030] Le déplacement du distributeur de commande 5 en position inverse (référencée 52) permet d'amener le liquide à haute pression dans la petite chambre 110 du vérin 1, ce qui provoque la rétraction du piston 10 et le relevage de la benne 2 vers sa position d'origine.

[0031] Dans la suite de la description et des revendications, la petite chambre 110 sera conventionnellement dénommée "chambre de relevage", car l'amenée de liquide sous pression dans cette chambre provoque le relevage de la benne 2.

[0032] La griffe 3 est équipée d'une paire de vérins 4, dénommés ci-après "vérins de griffe" (dont un seul est visible sur les figures en vue de face). Ces vérins constituent des moyens de commande de l'ouverture et de la fermeture de la griffe 3.

[0033] Ce vérin 4 à double effet comprend un piston 40 solidaire de la griffe 3 et un cylindre 41 solidaire de la partie supérieure de la benne 2.

[0034] Le vérin 4 présente en outre une petite chambre 410 du côté piston et une grande chambre 411, du côté opposé.

[0035] Les conduits 8 et 9 sont connectés au vérin de griffe 4, via le distributeur de commande 5 et l'électrovanne EV. Les connexions entre l'électrovanne EV et les chambres 410 et 411 sont référencées respectivement 86 et 85.

[0036] Lorsque l'électrovanne EV est dans la position dite de "manipulation de griffe" représentée sur la figure 2 et le distributeur de commande 5 est en position active 51, il est possible d'amener du liquide haute pression dans la petite chambre 410, via les connexions 81 et 86 ce qui a pour effet de rétracter le piston 40 et de permettre l'ouverture de la griffe 3.

[0037] Inversement, le distributeur de commande 5 étant dans la position inverse 52 - l'électrovanne EV étant toujours dans la même position - il est possible d'amener le liquide dans la grande chambre 411 du vérin 4 et ainsi de fermer la griffe 3.

[0038] Dans la suite de la description et des revendications, la petite chambre 410 sera conventionnellement dénommée "chambre d'ouverture de griffe", car l'amenée de liquide sous pression dans cette chambre provoque l'ouverture de la griffe 3.

[0039] L'électrovanne EV est pilotée par un interrupteur électrique 700, lui-même actionné par un bouton-poussoir 70, dit "d'activation de griffe".

[0040] Le détail à grande échelle qui figure dans un cercle en haut et à gauche des figures représente une partie de la poignée de commande 7 dont est pourvu le tracteur. Cette poignée 7 permet d'actionner le distributeur de commande 5.

[0041] Le bouton-poussoir 70 est monté sur la poignée 7.

[0042] D'autres boutons-poussoirs 72, 73 permettent d'actionner les différents organes de manoeuvre du chargeur et notamment le vérin de levage VL du chargeur C.

[0043] Avec un tel système de commande, l'opérateur qui souhaite déverser le contenu de la benne 2 dans une remorque par exemple, (le chargeur C étant en position haute), doit appuyer et maintenir enfoncé le bouton poussoir 70 puis pousser la poignée de commande 7 du distributeur de commande 5 pour que la griffe 3 s'ouvre.

[0044] Il doit ensuite relâcher le bouton-poussoir 70 de sorte que l'interrupteur 700 est ouvert et que l'électrovanne EV se trouve en position neutre et continuer de pousser la poignée 7 pour obtenir le déversement de la benne 2.

[0045] L'opérateur doit donc décomposer les deux opérations d'ouverture de la griffe 3 et de déversement de la benne 2.

[0046] La figure 3 illustre le système de commande conforme à l'invention qui permet de résoudre ce problème.

[0047] Tous les éléments communs avec le dispositif de l'état de la technique portent les mêmes références numériques.

[0048] Conformément à l'invention, le vérin de bennage 4 et le vérin de griffe 1 sont montés en série sur le circuit d'alimentation hydraulique, via une électrovanne 6 à trois positions qui remplace l'électrovanne EV de l'état de la technique.

[0049] L'électrovanne 6 peut être placée dans les deux positions dites "neutre" (référencée 61) et "de manipulation de griffe" (référencée 62) telles qu'elles ont été définies précédemment pour l'électrovanne EV. Ces positions sont illustrées respectivement sur les figures 4 et 5.

[0050] L'électrovanne 6 peut en outre être amenée dans une troisième position dite "de synchronisation" référencée 63 et illustrée sur la figure 3, dans laquelle le vérin de griffe 4 et le vérin de bennage 1 sont montés en série sur le circuit d'alimentation hydraulique.

[0051] Plus précisément, la chambre d'ouverture de griffe 410 du vérin de griffe 4 est en communication de liquide hydraulique avec la chambre de relevage 110 du vérin 1, via l'électrovanne 6.

[0052] Lorsque l'électrovanne 6 est dans cette position de synchronisation 63 et que le distributeur de commande 5 est en position active 51, on amène le liquide hydraulique sous pression dans la grande chambre 111 du vérin 1. Le liquide présent dans la chambre de relevage 110 est chassé en direction de l'électrovanne 6 puis est renvoyé par la canalisation 86 à la chambre d'ouverture du griffe 410 du vérin 4, avant de retourner vers le réservoir de basse pression.

[0053] Ainsi, l'ouverture de la griffe 3 est synchronisée avec le bennage ou déversement de la benne 2.

[0054] Le déplacement du distributeur de commande 5 dans la position inverse 52 entraîne la circulation inverse du liquide hydraulique et la synchronisation de la fermeture de la griffe 3 avec le relevage de la benne 2.

[0055] L'électrovanne 6 est pilotée par un interrupteur électrique 700 dit "d'actionnement de griffe", conforme à ce qui a été décrit précédemment pour l'électrovanne EV et qui permet d'amener l'électrovanne 6 de la position neutre 61 à la position 62 de manipulation de griffe.

[0056] L'électrovanne 6 est en outre pilotée par un second interrupteur électrique 710 dit "de synchronisation", lui-même actionné par un bouton-poussoir 71 porté par la poignée de commande 7.

[0057] L'interrupteur de synchronisation 710 permet d'amener l'électrovanne 6 de la position neutre 61 à la position de synchronisation 63.

[0058] Avec le système de commande conforme à l'invention, l'opérateur qui souhaite déverser le contenu de la benne 2 dans une remorque par exemple, (le chargeur C étant en position haute) n'a plus qu'à effectuer une seule opération, à savoir maintenir enfoncé le bouton-poussoir 71 et pousser la poignée de commande 7 du distributeur de commande 5, pour que simultanément la griffe 3 s'ouvre et la benne 2 se déverse.

Revendications

1. Système de commande de la synchronisation des mouvements d'une griffe (3) et d'un organe de manutention (2) tel qu'une benne, cette griffe (3) et cet organe de manutention (2) constituant un outil (O) porté par un chargeur (C), l'orientation de l'organe de manutention (2) étant activée par des premiers moyens de commande (1), l'ouverture et la fermeture de la griffe (3) étant commandées par des seconds moyens de commande (4), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de synchronisation (6) du fonctionnement desdits premier et second moyens de commande (1), (4), de sorte que d'une part les mouvements d'ouverture de la griffe (3) et de bennage de l'organe de manutention (2) se font concomitamment et que d'autre part les mouvements de fermeture de la griffe (3) et de relevage de l'organe de manutention (2) se font également concomitamment.

2. Système de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens de commande (1) sont un vérin hydraulique à double effet, dit de "bennage" et les seconds moyens de commande (4) sont un vérin hydraulique à double effet, dit de "griffe", et en ce que les deux vérins (1) et (4) sont montés en série sur un circuit d'alimentation hydraulique, via une électrovanne (6), de sorte que lorsque l'électrovanne (6) est en position (63) dite de "synchronisation", la chambre (410) dite "d'ouverture de griffe" du vérin de griffe (4) est en communication de liquide hydraulique avec la chambre (110) dite "de relevage" du vérin de bennage (1).

3. Système de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'électrovanne (6) peut occuper deux autres positions, une position (61) dite "neutre" dans laquelle seul le vérin de bennage (1) est alimenté en liquide hydraulique pour autoriser uniquement les mouvements de l'organe de manutention (2) et une position (62) dite de "manipulation de griffe" dans laquelle seul le vérin de griffe (4) est alimenté en liquide hydraulique pour autoriser uniquement les mouvements de ladite griffe (3).

4. Système de commande selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite électrovanne (6) est commandée électriquement au moyen de deux boutons-poussoirs distincts, le premier (71) dit de "synchronisation" permettant le passage de ladite électrovanne (6) de la position neutre (61) à la position de synchronisation (63) et le second (70) dit "d'activation de griffe" permettant le passage de la position neutre (61) à la position (62) de manipulation de griffe.

5. Système de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits boutons-poussoirs (70, 71) sont montés sur une poignée de commande (7) permettant d'actionner le distributeur de commande (5) de la circulation du liquide hydraulique.

Claims

1. A system for controlling synchronization of the movements of a claw (3) and a handling member (2) such as a bucket, the claw (3) and the handling member (2) constituting a tool (O) carried by a loader (C), the orientation of the handling member (2) being activated by first control means (1), opening and closing of the claw (3) being controlled by second control means (4), the system being characterized in that it comprises synchronization means (6) for synchronizing the operation of said first and second control means (1, 4), in such a manner that firstly the opening movement of the claw (3) and the dumping movement of the handling member (2) take place together, and secondly the closing movement of the claw (3) and the raising movement of the handling member (2) also take place together.

2. A control system according to claim 1, characterized in that the first control means (1) are a so-called "bucket" double-acting hydraulic actuator, and the second control means (4) are a so-called "claw" double-acting hydraulic actuator, and in that both actuators (1 and 4) are connected in series on a hydraulic feed circuit via a solenoid valve (6) in such a manner that when the solenoid valve (6) is in a so-called "synchronization" position (63), the so-called "claw-opening" chamber (410) of the claw actuator (4) is in hydraulic liquid communication with the so-called "raising" chamber (110) of the bucket actuator (1).

3. A control system according to claim 2, characterized in that the solenoid valve (6) can occupy two other positions, a so-called "neutral" position (61) in which only the bucket actuator (1) is fed with hydraulic liquid in order to allow movements of the handling member (2) only, and a so-called "claw-moving" position (62) in which only the claw actuator (4) is fed with hydraulic liquid to authorize only movements of said claw (3).

4. A control system according to claim 3, characterized in that said solenoid valve (6) is electrically controlled by means of two distinct pushbuttons, a so-called "synchronization", first pushbutton (71) enabling said solenoid valve (6) to go from the neutral position (61) to the synchronization position (63), and the so-called "claw-activation", second pushbutton (70) enabling it to pass from the neutral position (61) to the claw-moving position (62).

5. A control system according to claim 4, characterized in that said pushbuttons (70, 71) are mounted on a control knob (7) enabling the control valve (5) for controlling hydraulic liquid flow to be actuated.

Ansprüche

1. System zur Steuerung der Synchronisation der Bewegungen eines Greifers (3) und einer Fördervorrichtung (2), wie beispielsweise eines Greiferkübels, wobei dieser Greifer (3) und diese Fördervorrichtung (2) ein Werkzeug (O) darstellen, das von einem Lader (C) getragen wird, wobei die Ausrichtung der Fördervorrichtung (2) von ersten Steuerungsmitteln (1) aktiviert wird und das Öffnen und das Schließen des Greifers (3) von zweiten Steuerungsmitteln (4) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass es Mittel (6) zur Synchronisation des Betriebs der ersten und zweiten Steuerungsmittel (1), (4) umfasst, so dass einerseits die Offnungsbewegung des Greifers (3) und die Kippbewegung der Fördervorrichtung (2) gleichzeitig geschehen und dass andererseits die Schließbewegung des Greifers (3) und die Hubbewegung der Fördervorrichtung (2) auch gleichzeitig geschehen.

2. Steuerungssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Steuerungsmittel (1) ein Arbeitszylinder, genannt "Kippzylinder", mit doppelter Wirkung sind, und die zweiten Steuerungsmittel (4) ein Arbeitszylinder, genannt "Greifzylinder", mit doppelter Wirkung sind, und dass die beiden Zylinder (1) und (4) in Reihe auf einen Hydraulikversorgungskreis über ein Magnetventil (6) montiert sind, damit, wenn das Magnetventil (6) in der sogenannten "Synchronisationsposition" (63) ist, die sogenannte "Greiferöffnungskammer" (410) des Greiferzylinders (4) in Hydraulikflüssigkeitsverbindung mit der sogenannten "Hubkammer" (110) des Kippzylinders (1) ist.

3. Steuerungssystem gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (6) zwei weitere Positionen einnehmen kann, eine sogenannte "neutrale Position" (61), in der allein der Kippzylinder (1) mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird, um ausschließlich die Bewegungen der Fördervorrichtung (2) zu erlauben, und eine sogenannte "Greifermanipulationsposition" (62), in der allein der Greiferzylinder (4) mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird, um ausschließlich die Bewegungen des Greifers (3) zu erlauben.

4. Steuerungssystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das - Magnetventil (6) elektrisch mittels zweier unterschiedlicher Druckknöpfe gesteuert wird, wobei der erste, sogenannte "Synchronisationsdruckknopf" (71) die Umschaltung des Magnetventils (6) von der neutralen Position (61) zur Synchronisationsposition (63) erlaubt und der zweite, sogenannte "Greiferaktivierungsdruckknopf" (70) die Umschaltung von der neutralen Position (61) zur Greifermanipulationsposition (62) erlaubt.

5. Steuerungssystem gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckknöpfe (70, 71) auf einem Steuergriff (7) montiert sind, der erlaubt, den Steuerverteiler (5) der Zirkulation der Hydraulikflüssigkeit zu betätigen.

Dessins