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Chariot élévateur L'invention est relative à un chariot porte-charge mobile, polyvalent et autochargeable d'un niveau horizontal inférieur à un niveau horizontal supérieur et inversément.
On connaît déjà des appareils de manutention du type chariot élévateur autochargeant. Le brevet français 1. 506.606 divulgue le principe général appliqué.
Il s'agit le plus souvent de chariot élévateur à fourche, la fourche étant guidée le long d'un mât. Une fois la charge posée sur le niveau ou plateau supérieur, par exemple la surface de chargement d'un camion, la fourche reposant sur ladite surface peut servir de point d'appui pour relever le châssis (ou bâti) du chariot, étant entendu qu'au moins un pied à l'arrière du châssis formant béquille arrière est coulissant et sert de point d'appui complémentaire lors du soulèvement du châssis. L'extrémité des fourches comprend un moyen de roulement permettant, une fois le châssis relevé, l'avancement de l'engin sur le niveau supérieur puis le relèvement de la béquille arrière.
L'engin de manutention s'est ainsi "autochargé" sur le niveau supérieur et peut librement évoluer sur celui-ci.
Différentes variantes d'application sont connues notamment par les documents FR 2317217, W083/04226, DE 3508194, FR 1252876, US 4061237 DE 2630774, US 5217342.
A la connaissance du demandeur, aucun des engins proposés dans la littérature n'est commercialisé.
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Le brevet EP 809 600 Bl décrit un chariot-porte charge particulièrement avantageux et pouvant s'autocharger.
L'engin comprend deux paires de béquilles télescopiques solidaires l'une à l'autre. Le désavantage de ce système est que les deux paires de béquilles doivent être obligatoirement toutes deux actionnées, même pour une opération de simple levage.
L'engin selon la présente invention est apte à surmonter cet inconvénient et présente par ailleurs de nombreux autres avantages qui apparaîtront à la lecture de la description qui suit.
L'invention propose en effet un engin de manutention élévateur apte à s'auto-charger comprenant un chariot à support de charge, p. e. à fourche. Le chariot coulisse sur un mat par roulement de galets inférieurs et supérieurs.
Les supports ou fourches sont également munies à leur extrémités de galets. Le chariot peut coulisser sur le mât sous l'effet d'au moins un premier vérin ; comprenant à sa base au moins un longeron faisant office de pied stabilisateur. Le mât principal est solidarisé à une béquille arrière verticale apte à se soulever sous l'effet d'un autre vérin.
Selon un mode de réalisation préféré, le chariot à fourche coulisse, sur un mât intermédiaire lui-même mobile, sous l'effet du premier vérin associé audit mât mobile. Ledit mât mobile peut coulisser sur un mât principal ou central sous l'effet d'un second vérin. Le système de levage est ainsi un système télescopique double.
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Les vérins sont de préférence des vérins hydrauliques à double effet.
Selon un aspect important d'un mode de réalisation de l'invention, le chariot à fourche est actionné par le vérin par l'intermédiaire d'un lien souple, telle une chaîne, et d'une poulie de renvoi prévue à l'extrémité libre de la tige du vérin.
Le principe pour provoquer l'action de levage est en effet de pousser sur une chaîne dont un extrémité est relié à un chariot fourche et l'autre extrémité à un point fixe du mât sur lequel coulisse le chariot. Cette action peut se faire par un vérin dont la tige sortirait de bas en haut ou de haut en bas. Cette tige de vérin est équipée à son extrémité d'une poulie qui appuierait sur la chaîne. Dans ce système toute sortie de tige provoque une hauteur de levée double du chariot fourche.
Autrement dit, si on dispose d'un chemin de guidage de 1,8 m pour le chariot fourche et d'un vérin à simple effet de 85 cm avec une sortie de tige possible de 75 m, lorsque cette dernière sera complètement sortie la fourche sera située à 150 cm de hauteur (2x 75 cm). La hauteur totale hors tout ne change pas.
Par ailleurs, on comprendra qu'en faisant sortir le premier système coulissant (mât principal / mât intermédiaire) à différentes hauteurs et si dans celui-ci on positionne le chariot à hauteur maximum, les hauteurs de levée des fourches sont environ égales aux hauteurs hors tout diminuées de la distance qu'il y a entre la partie supérieure du galet supérieur du chariot fourche et la
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partie inférieure du galet inférieur de ce même chariot, les fourches se trouvant à ce dernier niveau. Cette distance est toujours la même.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la solidarisation du mât principal et de la béquille arrière se fait par l'intermédiaire d'un vérin écarteur, éventuellement associé à des longerons télescopique. Cette disposition permet de faciliter l'autochargement qui sera décrit plus amplement ci-après.
En effet, lorsque le support de charge et le mât reposent sur la surface supérieure, il y a lieu de les écarter de la béquille arrière afin que celle-ci, une fois remontée, puisse se rétracter sur ladite surface. Il faut donc libérer une certaine place sur la surface supérieure de chargement pour accueillir les roues de la béquille arrière. Cette opération est possible grâce au vérin écarteur et à la présence de moyens de roulement déjà mentionnés (p. e. galets) aux extrémités du support de charge (p.e. fourche).
Selon un mode de réalisation, on prévoit également un vérin de verrouillage, par exemple électrique, solidarisé au chariot et apte à le bloquer par rapport au bras mobile.
En effet en autogrimpage (autochargement) du fait que les fourches prennent appui sur la surface à franchir la poussée à lieu de bas en haut et la chaîne n'empêche en rien la remontée du chariot. Il y a donc lieu de prévoir
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pour l'autogrimpage un système de blocage du chariot au moins en position basse. Le vérin peut être électrique, hydraulique ou pneumatique.
On comprendra cependant que l'autogrimpage n'est alors possible que si l'on dispose d'un système à double télescopage permettant la remontée du mât principal pendant que le support de charge prend appui sur le niveau supérieur. Si le chariot est fixé par rapport à un niveau d'un mât unique, l'autogrimpage n'est pas possible.
Par contre, l'autogrimpage est possible si le chariot est bloqué en position basse sur un mât intermédiaire qui peut donc coulisser le long du mât principal pour l'autogrimpage.
Selon un autre mode de réalisation, ne nécessitant pas un vérin de verrouillage sur le chariot, on prévoit deux vérins en tête-bêche associés au mât sur lequel le chariot coulisse. Les extrémités des tiges de ces vérins, aux mouvements opposés, comprennent des poulies actionnant deux câbles ou moyens équivalents, tous deux fixés au chariot en opposition. On comprendra que le chariot peut alors être mécaniquement bloqué à tous niveaux, le câble tracteur (élévateur) associé à une poulie supérieure, empêchant la descente et l'autre câble , de retenue, associé à une poulie inférieure, empêchant la remontée, en particulier lors de l'auto-grimpage. L'autogrimpage est en effet possible, même avec un mât unique.
De manière avantageuse, les deux vérins sont hydrauliquement connectés entre eux. En position basse du chariot, les deux vérins peuvent ainsi présenter le même
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volume d'huile côté tige et côté piston. Le vérin élévateur est de préférence un vérin double effet et le vérin de retenue étant un vérin simple effet.
Lorsque le groupe hydraulique est mis en action, le distributeur du vérin de retenue côté tige laisse entrer l'huile, la tige du vérin élévateur rentre dans le corps du vérin et entraîne la descente du chariot parce que la rentrée de la tige du vérin de retenue provoque la rentrée de la tige du vérin élévateur. Pour éviter une descente précipitée un organe hydraulique peut être prévu en sortie de chambre côté piston de l'un ou l'autre vérin pour limiter la vitesse de descente (p. e. limiteur de débit piloté) .
Selon un aspect de l'invention, le vérin du mât principal (ou béquille avant) et le vérin de la béquille arrière peuvent être couplés de telle manière que le mouvement du mât et de la béquille, lors d'une opération d'autochargement, puissent être de même vitesse mais de sens contraire.
En utilisant par exemple sur chacune des béquilles des vérins hydrauliques double effet en tête-bêche qui ont des chambres identiques aussi bien du côté tige que du côté piston et en faisant transférer l'huile d'une chambre d'une béquille vers la même chambre de l'autre béquille, on arrive à faire sortir la béquille arrière de la même course et à la même vitesse que la béquille avant ne rentre, où inversement.
Il est cependant évident que le fonctionnement indépendant de chaque béquille reste autorisés.
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Dans le cas d'un système selon l'invention à simple ou double télescopage et à deux vérins en tête-bêche pour l'actionnement du chariot, système permettant l'autogrimpage, les vérins de traction et de retenue ont chacun séparément le double du volume du vérin de béquille afin de pouvoir faire aisément descendre le chariot fourche à la même vitesse que l'on fait monter la béquille arrière. Pour ce faire, on comprendra que la manoeuvre de rentrée de tige du vérin de traction doit être simultanée à la sortie de tige du vérin de béquille, mais la rentrée de tige du vérin de traction doit être, par exemple, deux fois moins rapide que la sortie du vérin de béquille du fait que l'organe de liaison est mouflé.
On comprendra qu'en général, lorsque qu'un vérin est alimenté, le vérin connecté à celui-ci est laissé libre, les liaisons hydrauliques passant par une centrale réglant l'ensemble des opérations.
Un autre cas de figure d'autogrimpage d'élévateur à double télescopage prévu par l'invention consisterait non pas à coordonner le mouvement de la béquille arrière avec celui du chariot fourche, mais avec le mouvement du mât intermédiaire. L'autogrimpage se fait alors grâce à la coordination des mouvements inverses entre le piston de la béquille arrière et le piston du mât intermédiaire.
L'ensemble de manoeuvres possible est introduite dans un système de commande et de contrôle de sécurité qui vérifie en permanence le caractère légitime d'une manoeuvre instruite par l'utilisateur. Certaines manoeuvres seront impossibles et/ou interdites.
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La base de la béquille arrière comprend une roue motrice, de préférence motorisée.
L'engin comprend une source d'alimentation électrique pour actionner les différents vérins et la roue motrice.
L'invention sera davantage comprise en se référant aux dessins en annexe dans lesquels la fig. 1 est un schéma représentant les différents éléments d'un chariot élévateur selon l'invention. la fig. 2 représente un chariot selon la fig. 1 avec la fourche à la hauteur minimum la fig. 3 représente un chariot selon la fig. 1 avec la fourche à une hauteur intermédiaire, chariot levé au maximum la fig. 4 représente un chariot selon la fig. 1 en position maximum pour l'autochargement la fig. 5 représente un chariot selon la fig. 1 avec la fourche à la hauteur maximum, c'est à dire chariot et mât levés au maximum la fig. 6 représente la séquence d'autochargement selon l'invention la fig. 7 représente un autre mode de réalisation dans lequel le chariot est actionné par deux vérins agissant sur deux cables, le chariot étant en position basse.
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la fig. 8 illustre le mode de réalisation de la figure 7 dans lequel le chariot est en position haute. les figs. 9 et 10 illustrent un mode de réalisation à double télescopage, dans lequel le chariot est actionné par deux vérins.
La fig. 1 est un schéma représentant vu de côté les différents éléments d'un chariot élévateur selon l'invention. On illustre un système de levée à double télescopage. Les vérins sont illustrés juxtaposés aux éléments qu'ils actionnent. Il est entendu que ces vérins peuvent être placés différemment, y compris à l'intérieur de ces éléments.
On distingue donc une fourche ou paire de fourches 1 ou plus généralement un support de charge perpendiculaire à un chariot 2 pouvant se déplacer verticalement le long d'un mât 3 ou de rails associés à un mât 3, via des roulettes 4.
Le mât 3 comprend un vérin de levage 21 dont la tige 21' s'élève en entraînant par l'intermédiaire d'une poulie de renvoi 5 un câble ou une chaîne de traction 6 fixé d'une part en 7 au corps de vérin et d'autre part en 8 au chariot 2. Le chariot peut être bloqué au mât 3 par un vérin électrique de blocage 23. Le mât 2 peut lui-même coulisser le long d'un mât principal 10 par action d'un vérin 11, 11'.
On distingue également à la base du mât principal 10 et perpendiculairement à celui-ci des longerons ou pied stabilisateurs 12 avec un ou des appuis 13 et un moyen de roulement avant 19.
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A l'arrière se trouve une béquille 14 associée à un vérin 15 et une roue motrice 16. La béquille arrière est solidarisée au mât principal 10 via un bras écarteur 17, muni d'un vérin 18. Le vérin écarteur 18 permet de rapprocher et d'éloigner le mat principal lors de l'opération d'autochargement.
A l'extrémité de la fourche on distingue encore un dispositif à galets comprenant un galet principal 30 et un galet de frein 31 associé à un vérin de galets 33. Le galet de frein constitue une sécurité supplémentaire, de manière connue (voir par exemple EP 809 600 Bl).
La fig. 2 représente un chariot selon la fig. 1 avec la fourche à la hauteur minimum. Le mât mobile et le mât principal sont descendus. Les tiges des deux vérins 21 et 11 sont entièrement rentrées.
La fig. 3 représente un chariot selon la fig. 1 avec la fourche à une hauteur intermédiaire, chariot levé au maximum par déploiement de la tige 21' du vérin 21 solidaire sur le mât mobile 3 non levé.
La fig. 4 représente un chariot selon la fig. 1 en position maximum pour l'autochargement. On remarque que le vérin électrique 23 de blocage est sorti ce qui est indispensable pour bloquer le chariot devant subir une poussée de bas en haut. Celui-ci est entrainé par une chaîne 6 et non directement par un vérin à double effet.
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La fig. 5 représente un chariot selon la fig. 1 avec la fourche à la hauteur maximum, c'est à dire chariot et mât levés au maximum. Les deux tiges de vérins 21' et 11' sont sorties.
La fig. 6 représente la séquence d'autochargement selon l'invention d'une surface à une autre surface, par exemple du sol au plancher d'un camion Les étapes suivantes sont illustrées : 0. position initiale avec charge sur la surface inférieure 1. monter mât mobile, avancer engin 2. descendre galets de la fourche, par exemple en actionnant un vérin de galet 3. descendre fourche et verrouillage de la fourche sur le mât mobile 4. monter pied stabilisateur solidaire du mât principal (formant ensemble un châssis) et de la béquille arrière en actionnant le vérin de la béquille arrière de manière coordonnée avec le vérin du mât principal. Par exemple, l'huile du vérin 11 peut ainsi passer vers le vérin 15 côté piston via un raccord flexible, pour faire sortir la tige 15', ces deux vérins étant de réservoirs identiques.
5. avancer chariot élévateur 6. écarter le châssis soulevé de la béquille à l'aide d'un vérin écarteur 7. descendre le pied stabilisateur sur la surface supérieure 8. monter les galets de la fourche 9. remonter la tige du vérin de la béquille arrière 10. rapprocher la béquille du châssis par action inversée du vérin écarteur
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11. descendre la béquille arrière et sa roue sur la surface supérieure libérée par l'opération d'écartement La séquence peut évidement se faire en sens inverse pour l'auto-déchargement.
La fig. 7 représente un autre mode de réalisation dans lequel le chariot est actionné par deux vérins agissant sur deux cables, le chariot étant en position basse. Cette variante est illustrée pour un système à simple télescopage.
Le vérin A 22 (de retenue) et le vérin B 21 (tracteur) ont les mêmes volumes d'huile côté tige et côté piston, mais le vérin B est un vérin double effet tandis que le vérin A est un vérin simple effet. En bout de la tige du vérin B se trouve une poulie 5 qui pousse sur un organe de liaison 6 (chaîne, câble, courroie ou sangle) dont une extrémité est reliée en partie haute du chariot fourche 2 et l'autre extrémité à un point fixe du bâti (p.ex, le corps du vérin en 7 ) .
En bout de tige du vérin A se trouve une poulie 55 qui pousse également sur un organe de liaison 66 dont une extrémité est reliée grâce à des poulies au bas du chariot fourche et l'autre à un point fixe 80 en bas du bâti.
Lorsque le groupe hydraulique est actionné, le distributeur du vérin B laisse entrer l'huile côté piston. La tige 21' du vérin B sort et soulève le chariot fourche 2 parce que la levée du chariot entraîne la descente de la tige 22' du vérin A 22. Un distributeur (non illustré) laisse sortir l'huile côté tige de ce vérin A.
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La fig. 8 illustre le mode de réalisation de la figure 7 dans lequel le chariot est en position haute. Lorsque le groupe hydraulique et mis en action, le distributeur du vérin A côté tige laisse entrer l'huile, la tige du vérin B rentre dans le corps du vérin et entraîne la descente du chariot fourche 2 parce que la rentrée de la tige 22' du vérin A provoque la rentrée de la tige 21' du vérin B.
Pour éviter une descente trop brusque , un organe hydraulique (non illustré) peut être prévu en sortie de chambre côté piston pour limiter la vitesse de descente, par ex. par un limiteur de débit piloté.
En fonctionnement d'autogrimpage, les vérins de traction 21 et de retenue 22 sont prévus chacun séparément avec le double du volume du vérin de béquille 11 afin de pouvoir faire aisément descendre le chariot fourche 2 à la même vitesse que l'on fait monter la béquille arrière 15. La manoeuvre de rentrée de tige du vérin de traction B doit être simultanée à la sortie de tige du vérin de béquille, mais la rentrée de tige du vérin de traction B doit être deux fois moins rapide que la sortie du vérin de béquille 15 du fait que l'organe de liaison est mouflé. 5 centimètres de descente de ce vérin B provoque une descente de 10 cm du chariot et inversément.
Lorsque le groupe hydraulique est mis en action l'huile entre côté piston du vérin de béquille C qui pousse l'huile côté tige dans le vérin de retenue A côté tige. Comme la rentrée de la tige du vérin A provoque la rentrée de la tige du vérin B le bâti monte. Les volumes des vérins A et
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B étant deux fois supérieurs au volume du vérin 15 , la tige 21' du vérin B rentre deux fois moins que la tige du vérin 15 ne sort.
Selon ce mode de réalisation, en auto-descente (fig. 6, passage de 4 en 3), le procédé est similaire qu'en autogrimpage si ce n'est que lors de la mise en action du groupe hydraulique, l'huile rentre du côté tige du vérin C et chasse l'huile côté piston de ce même vérin dans le vérin B côté piston. La sortie de tige du piston B entraîne en effet la sortie de tige du piston A. La tige de la béquille arrière 15' rentre dans le corps de piston 15 tandis que en B la tige de la béquille avant sort du piston B provoquant la descente des pied stabilisateurs. la fig. 9 illustre un mode de réalisation à double télescopage, dans lequel le chariot est actionné par deux vérins On combine ainsi le système à double télescopage des figs. 1 à 5 au système à simple télescopage (mais deux vérins de chariot) des figs. 7-8.
On distingue en particulier le vérin 11 de mât principal (ou béquille avant) dont la tige sort vers le haut, dans le sens inverse de la tige du vérin de béquille arrière. la fig. 10 illustre le mode de réalisation de la fig. 9 avec le chariot et le mât mobile en position haute.
Il est bien entendu que dans le cadre de la description qui précède la ou les fourches peuvent être remplacées par tout autre support de charge adaptable à un chariot coulissant.
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De même les références à des organes hydrauliques peuvent évidemment trouver des équivalents mécaniques, pneumatiques, électriques etc..
En résumé, on peut distinguer quatre types de dispositifs de chariot élévateur divulgués par la présente invention soit .
1. un système à double télescopage du chariot (fig. 1-5) - avec un système de blocage du chariot par vérin en partie basse du mât intermédiaire - un système d'autogrimpage par des vérins béquille arrière et mât intermédiaire qui sont tous deux à double effet, de même dimension et lorsque le premier rentre, le second sort à la même vitesse, et inversément 2. Un système à simple télescopage du chariot avec blocage du chariot en toute position par couple de vérins en tête-bêche) (fig.7-8) 3. un système à double télescopage du chariot et blocage en toute position par couple de vérins en tête-bêche (fig.
8,9), l'autogrimpage se faisant par coordination des mouvements inverses entre la béquille arrière et l'un des pistons qui fait bouger le chariot.
4. un système à double télescopage du chariot et blocage en toute position par couple de vérins en tête-bêche (fig.
8,9) , se distinguant du précédant en ce que l'autogrimpage se fait par coordination des mouvements inverses entre le piston de la béquille arrière et, dans ce cas, le piston du mât intermédiaire.