FR2741330A1 - Bin with tipping mechanism for discharging rubble or gravel - Google Patents

Abstract

The bin (10) is generally parallelepiped or prismatic in shape with a sloping front wall (14) to facilitate unloading. It has a horizontal bar (16) with a ring (18) by which it can be lifted, the bar being connected to pivots (24) on the bin sides by two levers (20, 22). The bin has at least one hook (26) pivoted to the lower rear end of its side wall, able to move between two stops, and when the levers (20, 22) are dropped towards the rear the horizontal bar is able to pass over the hook(s), engaging with them when it is lifted by the ring. The lifting effort on the horizontal bar tips the bin until it reaches a vertical position, when the hooks disengage from the bar by gravity and drop down against their other stops, allowing the bin to be lowered against after emptying.

Description

La présente invention concerne les récipients du type benne destinés à contenir des matériaux en vrac tels que des déblais manoeuvrés par un engin de levage, et en particulier un mécanisme de basculement adapté pour faire basculer une benne de façon à vider son contenu. The present invention relates to containers of the bucket type intended to contain bulk materials such as cuttings maneuvered by a lifting machine, and in particular a tilting mechanism adapted to tilt a bucket so as to empty its contents.

Les bennes utilisées sur les chantiers comportent généralement un dispositif de suspension adapté pour pouvoir être transporté d'un emplacement à un autre par un engin de levage tel qu'une grue, un tel dispositif de suspension étant formé d'un bras horizontal comportant 1 'anneau d'accrochage pour le crochet de la grue, et solidaire de deux bras pivotant autour de deux axes situés à la partie supérieure des parois latérales de la benne. La benne de forme parallélépipédique ou plus généralement prismatique et disposant d'une partie avant à plan incliné permettant le déchargement, peut ainsi être transportée dans une position évitant tout renversement d'un endroit où on a procédé à son remplissage à un autre où l'on procède au déchargement de son contenu. The buckets used on construction sites generally include a suspension device suitable for being able to be transported from one location to another by a lifting device such as a crane, such a suspension device being formed by a horizontal arm comprising 1 ′ hooking ring for the crane hook, and secured to two arms pivoting around two axes located at the top of the side walls of the bucket. The bucket of parallelepipedic shape or more generally prismatic and having a front part with an inclined plane allowing unloading, can thus be transported in a position preventing any overturning from one place where it has been filled to another where the its contents are unloaded.

Lorsqu'on procède au déchargement de la benne, il est nécessaire de la faire basculer après l'avoir soulevée de façon à faire descendre son contenu (par exemple des gravats) par gravité à partir de la partie avant de la benne disposant du plan incliné. Le basculement est généralement obtenu par un mécanisme nécessitant un accrochage de crochets supplémentaires sur la partie arrière basse de la benne et donc une intervention humaine avec tous les risques d'accidents corporels que cela entraîne. When unloading the bucket, it is necessary to tilt it after lifting it so that its contents (for example rubble) descend by gravity from the front part of the bucket with the inclined plane . Tipping is generally obtained by a mechanism requiring hooking of additional hooks on the lower rear part of the bucket and therefore human intervention with all the risks of bodily injury that this entails.

C'est pourquoi le but de l'invention est de fournir un mécanisme de basculement de benne mis en oeuvre sans intervention humaine. This is why the object of the invention is to provide a bucket tilting mechanism implemented without human intervention.

L'objet de l'invention est donc un mécanisme de basculement de benne du type comportant un récipient de forme générale parallélépipèdique ou prismatique disposant d'une partie avant à plan incliné pour faciliter son déchargement et d'un dispositif de suspension formée d'une barre horizontale disposant d'un anneau d'accrochage pour le soulèvement de la benne et de deux barres pivotantes solidaires de la barre horizontale et pouvant pivoter chacune autour d'un axe fixé à la partie supérieure de la paroi latérale de la benne.Un tel mécanisme de basculement comprend au moins un moyen d'accrochage situé à la partie inférieure arrière de la paroi latérale de la benne et adapté pour s'accrocher sans intervention manuelle sur la barre horizontale lorsque la benne reposant sur le sol, la barre horizontale est descendue vers le sol par pivotement des barres pivotantes autour de leurs axes, de telle sorte que la benne puisse basculer par soulèvement de la partie arrière et décharger son contenu lorsqu'un dispositif de levage soulève la benne du sol. The object of the invention is therefore a tilting mechanism of the bucket of the type comprising a container of generally parallelepipedic or prismatic shape having a front part with an inclined plane to facilitate its unloading and a suspension device formed of a horizontal bar having a hooking ring for lifting the bucket and two pivoting bars integral with the horizontal bar and each capable of pivoting about an axis fixed to the upper part of the side wall of the bucket. tilting mechanism includes at least one hooking means located at the rear lower part of the side wall of the bucket and adapted to hang without manual intervention on the horizontal bar when the bucket rests on the ground, the horizontal bar is lowered towards the ground by pivoting the pivoting bars around their axes, so that the bucket can tilt by lifting the rear part and unload its contents when a lifting device lifts the skip from the ground.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le moyen d'accrochage maintenu en position grâce au poids de la benne pendant toute la durée du basculement et du déchargement de la benne, est décroché de la barre horizontale également sans intervention humaine, lorsque la benne touche le sol après déchargement, de telle sorte que la benne se remet automatiquement en position permettant un nouveau chargement. According to another characteristic of the invention, the hooking means maintained in position thanks to the weight of the bucket during the entire period of tilting and unloading of the bucket, is unhooked from the horizontal bar also without human intervention, when the bucket touches the ground after unloading, so that the bucket returns automatically to the position allowing a new loading.

Les buts, objets et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description qui suit faite en référence aux dessins dans lesquels
la figure 1 représente une benne disposant d'un mécanisme de basculement selon l'invention,
la figure 2 représente schématiquement le crochet du mécanisme selon l'invention, en phase de pivotement dû à l'action exercée par la barre horizontale descendant vers le sol pendant la manoeuvre d'accrochage,
la figure 2A est un diagramme des forces au point de contact entre la barre horizontale et le crochet dans la position illustrée sur la figure 2,
la figure 3 représente schématiquement la barre horizontale engagée sous le crochet à la fin de la manoeuvre d'accrochage,
les figures 4, 5 et 6 représentent schématiquement la benne dans ses différentes positions durant la manoeuvre de basculement et de déchargement, et
la figure 7 représente schématiquement le crochet en appui sur la deuxième butée lors du décrochage par contact de la benne avec le sol.The objects, objects and characteristics of the invention will emerge more clearly on reading the description which follows made with reference to the drawings in which
FIG. 1 represents a bucket having a tilting mechanism according to the invention,
FIG. 2 schematically represents the hook of the mechanism according to the invention, in the pivoting phase due to the action exerted by the horizontal bar descending towards the ground during the attachment maneuver,
FIG. 2A is a diagram of the forces at the point of contact between the horizontal bar and the hook in the position illustrated in FIG. 2,
FIG. 3 schematically represents the horizontal bar engaged under the hook at the end of the hanging operation,
FIGS. 4, 5 and 6 schematically represent the bucket in its different positions during the tilting and unloading maneuver, and
FIG. 7 schematically represents the hook bearing on the second stop during the stall by contact of the bucket with the ground.

La benne sur laquelle est monté le mécanisme selon l'invention est formée de façon classique d'un récipient 10 de forme générale parallélépipèdique ayant une ouverture 12 à sa partie supérieure pour pouvoir y charger des matériaux divers (gravats, déblais, terre, etc.) et présentant un plan incliné 14 pour pouvoir procéder aisément au déchargement de la benne. Le récipient 10 est suspendu par un dispositif de suspension comprenant une barre horizontale 16 pourvue d'un anneau d'accrochage 18 pour pouvoir accrocher la benne à un appareil de levage tel qu'une grue, et deux barres pivotantes 20 et 22 solidaires de la barre horizontale 16.Les deux barres 20 et 22 pivotent autour de leur axe respectif, tel que l'axe 24, fixé à l'extérieur et à la partie supérieure des parois latérales du récipient 10, de sorte que le récipient 10 reste sensiblement horizontal lorsque la benne chargée est soulevée. Le pivotement des barres 20, 22 permet donc, lorsque la benne repose au sol, d'amener la barre 20 dans la position représentée en pointillés sur la figure 1 où le mécanisme de basculement comprenant un crochet 26 permet l'accrochage dudit crochet sur la barre horizontale 26 comme on va le voir ci-après. The bucket on which the mechanism according to the invention is mounted is conventionally formed of a container 10 of generally parallelepiped shape having an opening 12 at its upper part so as to be able to load various materials therein (rubble, cuttings, earth, etc. ) and having an inclined plane 14 to be able to easily unload the bucket. The container 10 is suspended by a suspension device comprising a horizontal bar 16 provided with a hooking ring 18 in order to be able to hook the bucket to a lifting device such as a crane, and two pivoting bars 20 and 22 integral with the horizontal bar 16.The two bars 20 and 22 pivot around their respective axis, such as axis 24, fixed to the outside and to the upper part of the side walls of the container 10, so that the container 10 remains substantially horizontal when the loaded skip is raised. The pivoting of the bars 20, 22 therefore makes it possible, when the bucket rests on the ground, to bring the bar 20 into the position shown in dotted lines in FIG. 1 where the tilting mechanism comprising a hook 26 allows the hooking of said hook on the horizontal bar 26 as will be seen below.

Le mécanisme de basculement selon l'invention représenté schématiquement sur la figure 2, comprend donc un crochet 26 pouvant pivoter autour d'un axe 28 entre une première butée 30 et une deuxième butée 32. Lorsque la barre horizontale 16 est descendue vers l'arrière de la benne grâce au pivotement des barres pivotantes 20, 22, elle vient buter contre la partie extérieure recourbée du crochet 26. Comme illustré sur la figure 2A représentant le diagramme des forces, la barre horizontale 16 exerce au point de contact A avec le crochet 26 une force F perpendiculaire à la tangente au crochet au point de contact. A cause de la forme recourbée du crochet 26, cette force F est dirigée selon une direction se trouvant au dessus de la droite reliant l'axe 28 au point de contact A. The tilting mechanism according to the invention shown schematically in Figure 2, therefore comprises a hook 26 which can pivot about an axis 28 between a first stop 30 and a second stop 32. When the horizontal bar 16 is lowered backwards of the bucket thanks to the pivoting of the pivoting bars 20, 22, it abuts against the curved outer part of the hook 26. As illustrated in FIG. 2A representing the force diagram, the horizontal bar 16 exerts at the point of contact A with the hook 26 a force F perpendicular to the tangent to the hook at the point of contact. Because of the curved shape of the hook 26, this force F is directed in a direction located above the straight line connecting the axis 28 to the contact point A.

Par conséquent, la décomposition de la force F selon la direction radiale et la direction perpendiculaire donne une composante radiale F2 et une composante perpendiculaire Fl. Consequently, the decomposition of the force F along the radial direction and the perpendicular direction gives a radial component F2 and a perpendicular component F1.

La composante F2 ne produit aucun effet, mais la composante
F1 produit un couple qui tend donc à faire pivoter le crochet autour de son axe 28, vers le haut dans le sens des aiguilles d'une montre. Au fur et à mesure que le crochet 26 pivote vers le haut (sens de la flèche sur la figure 2), la barre 16 descend vers le bas jusqu'à se trouver en fin de course en contact avec la paroi du récipient 10 de la benne, et le crochet 26 étant situé au dessus de la barre 16 comme illustré sur la figure 3. On doit noter que contrairement à la position de repos où le crochet repose sur la butée 30, le crochet repose alors sur la barre et est donc détaché de la butée 30 comme le montre la figure 3.The F2 component has no effect, but the component
F1 produces a torque which therefore tends to rotate the hook around its axis 28, upwards in a clockwise direction. As the hook 26 pivots upwards (direction of the arrow in FIG. 2), the bar 16 descends downwards until it is at the end of its travel in contact with the wall of the container 10 of the bucket, and the hook 26 being located above the bar 16 as illustrated in FIG. 3. It should be noted that, unlike the rest position where the hook rests on the stopper 30, the hook then rests on the bar and is therefore detached from the stop 30 as shown in FIG. 3.

Les différentes étapes du basculement et du déchargement de la benne sont représentées schématiquement sur les figures 4, 5 et 6. Lorsque la barre horizontale est en position accrochée comme représenté sur la figure 4, l'engin de levage telle qu'une grue peut soulever l'arrière de la benne au moyen d'un câble ou d'une chaîne 34 accrochée à l'anneau d'accrochage 18. Au fur et à mesure du levage, le fond du récipient 10 est soulevé du sol jusqu'à prendre la position illustrée sur la figure 5 où le récipient 10 repose sur le sol par le plan incliné 14. Puis la grue continue à soulever la benne jusqu'à ce que cette dernière décolle du sol et se trouve dans la position illustrée sur la figure 6.A partir de la position de la figure 5, le contenu de la benne commence à se décharger et la majeure partie du contenu est entièrement déchargée quand la benne (soulevée du sol) atteint la position représentée sur la figure 6. The different stages of tilting and unloading the bucket are shown schematically in Figures 4, 5 and 6. When the horizontal bar is in the hooked position as shown in Figure 4, the lifting machine such as a crane can lift the rear of the bucket by means of a cable or chain 34 hooked to the hooking ring 18. As the lifting takes place, the bottom of the container 10 is lifted from the ground until it takes the position illustrated in FIG. 5 where the container 10 rests on the ground by the inclined plane 14. Then the crane continues to lift the bucket until the latter takes off from the ground and is in the position illustrated in FIG. 6. From the position in Figure 5, the contents of the bucket begin to discharge and most of the contents are fully discharged when the bucket (raised from the ground) reaches the position shown in Figure 6.

On doit noter que pendant le soulèvement de la benne durant les phases illustrées sur les figures 4, 5 et 6, le récipient est toujours soumis à une force qui tend à le faire basculer vers la gauche. C'est grâce à la présence du crochet 26 situé au dessus de la barre horizontale 16 que cette force de basculement est compensée par une force de basculement en sens inverse. Par conséquent, le crochet 26 est donc tout le temps soumis à une force vers le bas qui le maintient en contact permanent avec la barre horizontale 16. Lorsque la benne a été vidée de son chargement, le crochet 26 est toujours soumis à une force due au poids de la benne vide, qui le maintient en contact avec la barre 16. It should be noted that during the lifting of the bucket during the phases illustrated in FIGS. 4, 5 and 6, the container is always subjected to a force which tends to cause it to tilt to the left. It is thanks to the presence of the hook 26 located above the horizontal bar 16 that this tilting force is compensated by a tilting force in the opposite direction. Consequently, the hook 26 is therefore always subjected to a downward force which keeps it in permanent contact with the horizontal bar 16. When the skip has been emptied of its load, the hook 26 is still subjected to a due force the weight of the empty bucket, which keeps it in contact with the bar 16.

En plus de l'accrochage automatique du crochet 28 permettant le basculement aisé de la benne sans intervention humaine, une autre caractéristique essentielle de l'invention est le décrochage également automatique du crochet 26, illustré sur la figure 7. En effet, lorsque la benne est entièrement déchargée, dans la position soulevée de la figure 6, le crochet 26 est toujours soumis à une force qui l'applique sur la barre 16 comme on l'a vu précédemment. demment. Dans cette position, la benne est descendue vers le sol. Dès que la partie basse, c'est à dire le bord du plan incliné 14, touche le sol, la force qui s'exerçait sur le crochet 26 cesse de produire momentanément son effet puisqu'elle est compensée par la réaction due au sol.A ce moment là, le crochet 26 n'étant plus soumis qu'à son propre poids a tendance à pivoter dans le sens des aiguilles d'une montre (voir la flèche sur la figure 7) jusqu'à la butée 32 qui le retient dans cette position. En même temps, la benne horizontale 16 n'étant plus retenue par le crochet 26, le dispositif de suspension pivote autour des axes (axe 24 sur la figure 1) pendant que la benne bascule vers la gauche jusqu'à ce qu'elle se retrouve dans la position de la figure 1 où le dispositif de suspension est redevenu vertical. On doit noter que lorsque la benne est revenue à sa position horizontale, le crochet est revenu, par gravité, en appui sur la butée 30. In addition to the automatic hooking of the hook 28 allowing easy tilting of the skip without human intervention, another essential characteristic of the invention is also the automatic disengagement of the hook 26, illustrated in FIG. 7. Indeed, when the skip is fully discharged, in the raised position of FIG. 6, the hook 26 is always subjected to a force which applies it to the bar 16 as we have seen previously. demment. In this position, the bucket is lowered to the ground. As soon as the lower part, that is to say the edge of the inclined plane 14, touches the ground, the force which was exerted on the hook 26 ceases to produce its effect momentarily since it is compensated by the reaction due to the ground. At this time, the hook 26 being no longer subjected to its own weight tends to pivot clockwise (see the arrow in Figure 7) until the stop 32 which retains it in this position. At the same time, the horizontal bucket 16 no longer being retained by the hook 26, the suspension device pivots about the axes (axis 24 in Figure 1) while the bucket tilts to the left until it found in the position of Figure 1 where the suspension device has become vertical again. It should be noted that when the bucket has returned to its horizontal position, the hook has returned by gravity, bearing on the stop 30.

Comme on le voit sur les dessins, la barre horizontale a été représentée relativement large de sorte qu'elle ne peut pas se loger dans le creux du crochet. Une barre moins large pourrait se loger dans le crochet mais le poids non négligeable d'une benne chargée impose d'avoir une barre ayant une largeur minimum pour pouvoir subir un tel poids. Dans ce cas, la partie du crochet en contact avec la benne est plate comme c'est le cas dans les figures.Comme on l'a vu précédemment, c'est la force subie par le crochet qui maintient ce dernier sur la barre. I1 est toutefois recommandé de recouvrir cette partie du crochet venant en contact avec la barre horizontale ou la barre elle-même, d'un revêtement anti-dérapant. I1 est également possible de disposer d'un crochet ayant une dent à son extrémité et une barre disposant d'une encoche dans laquelle se place la dent lorsque le crochet passe audessus de la barre pendant la manoeuvre de basculement de la benne. As can be seen in the drawings, the horizontal bar has been shown to be relatively wide so that it cannot be housed in the hollow of the hook. A narrower bar could be housed in the hook but the significant weight of a loaded bucket requires having a bar with a minimum width to be able to undergo such a weight. In this case, the part of the hook in contact with the bucket is flat as it is in the figures. As we have seen previously, it is the force undergone by the hook which keeps the latter on the bar. It is however recommended to cover this part of the hook coming into contact with the horizontal bar or the bar itself, with a non-slip coating. It is also possible to have a hook having a tooth at its end and a bar having a notch in which the tooth is placed when the hook passes over the bar during the maneuver of tilting the bucket.

Bien que le mécanisme qui vient d'être décrit fonctionne correctement avec un seul crochet sur une des parois latérales de la benne, il est préférable, pour un meilleur équilibrage, de disposer d'un crochet sur chaque paroi latérale, chacun des crochets se plaçant au dessus de la barre à chacune de ses extrémités pendant la manoeuvre de basculement.  Although the mechanism which has just been described works correctly with a single hook on one of the side walls of the bucket, it is preferable, for better balancing, to have a hook on each side wall, each of the hooks being placed above the bar at each of its ends during the tilting maneuver.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Mécanisme de basculement de benne du type comportant un récipient (10) de forme générale parallélépipêdique ou prismatique disposant d'une partie avant à plan incliné (14) pour faciliter son déchargement et d'un dispositif de suspension formé d'une barre horizontale (16) disposant d'un anneau d'accrochage (18) pour le soulèvement de la benne et de deux barres pivotantes (20, 22) solidaires de la barre horizontale et pouvant pivoter chacune autour d'un axe (24) fixé à la partie supérieure de la paroi latérale de la benne ;; 1. Tipper tilting mechanism of the type comprising a container (10) of generally parallelepipedal or prismatic shape having a front part with inclined plane (14) to facilitate its unloading and a suspension device formed by a horizontal bar (16) having a hooking ring (18) for lifting the bucket and two pivoting bars (20, 22) integral with the horizontal bar and able to pivot each around an axis (24) fixed to the upper part of the side wall of the bucket; ledit mécanisme étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen d'accrochage (26) situé à la partie inférieure arrière de la paroi latérale de la benne et adapté pour s'accrocher dans intervention manuelle sur la barre horizontale lorsque, la benne reposant sur le sol, ladite barre horizontale est descendue vers l'arrière dudit récipient par pivotement desdites barres pivotantes autour de leurs axes, de telle sorte que la benne puisse basculer par soulèvement de la partie arrière et décharger son contenu lorsqu'un engin de levage soulève la benne du sol. said mechanism being characterized in that it comprises at least one hooking means (26) located at the lower rear part of the side wall of the bucket and adapted to hang in manual intervention on the horizontal bar when, the bucket resting on the ground, said horizontal bar is lowered towards the rear of said container by pivoting of said pivoting bars about their axes, so that the bucket can tilt by lifting the rear part and unload its contents when a lifting machine lift the bucket off the ground. 2. Mécanisme de basculement selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen d'accrochage est au moins un crochet (26) pouvant pivoter autour d'un axe (28) fixé sur la paroi latérale de la benne entre une premiere butée (30) et une deuxième butee (32). 2. tilting mechanism according to claim 1, wherein said hooking means is at least one hook (26) pivotable about an axis (28) fixed on the side wall of the bucket between a first stop (30) and a second stop (32). 3. Mécanisme de basculement selon la revendication 2, dans lequel ledit crochet (26) a une courbure extérieure adaptée pour que, lorsque ladite barre horizontale (16) descendue vers le sol par pivotement desdites barres pivotantes (20, 22) entre en contact avec ledit crochet en appui sur ladite première butée (30), ledit crochet pivote vers le haut dans le sens des aiguilles d'une montre de façon à se placer au dessus de ladite barre horizontale lorsque cette dernière est parvenue en contact avec l'arrière dudit récipient (10).  3. tilting mechanism according to claim 2, wherein said hook (26) has an external curvature adapted so that, when said horizontal bar (16) lowered towards the ground by pivoting of said pivoting bars (20, 22) comes into contact with said hook pressing on said first stop (30), said hook pivots upwards in a clockwise direction so as to be placed above said horizontal bar when the latter has come into contact with the rear of said container (10). 4. Mécanisme de basculement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la partie dudit crochet (26) venant en contact avec ladite barre horizontale (16) et/ou la partie de ladite barre horizontale venant en contact avec ledit crochet à la fin de la manoeuvre d'accrochage, est (sont) recouverte(s) d'un revêtement en matériau anti-dérapant. 4. A tilting mechanism according to claim 2 or 3, in which the part of said hook (26) coming into contact with said horizontal bar (16) and / or the part of said horizontal bar coming into contact with said hook at the end of the hanging operation is (are) covered with a coating of non-slip material. 5. Mécanisme de basculement selon la revendication 2 ou 3, dans lequel l'extrémité dudit crochet (26) comporte une dent venant se loger dans une encoche de ladite barre horizontale (16) à la fin de la manoeuvre d'accrochage. 5. tilting mechanism according to claim 2 or 3, wherein the end of said hook (26) has a tooth which is received in a notch of said horizontal bar (16) at the end of the attachment maneuver. 6. Mécanisme de basculement selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel ledit crochet (26) est maintenu en contact avec ladite barre horizontale (16) grace à la force due au poids de la benne s'exerçant sur ledit crochet pendant le soulèvement de la benne par un engin de levage et son déchargement, ledit crochet pivotant pour venir en appui sur ladite deuxième butée (32) au moment où la benne touche le sol, de sorte que, ladite barre horizontale étant dégagée, ledit recipient puisse basculer et se remettre automatiquement dans la position permettant de nouveau son chargement. 6. tilting mechanism according to one of claims 2 to 5, wherein said hook (26) is maintained in contact with said horizontal bar (16) due to the force due to the weight of the bucket exerted on said hook during the lifting of the bucket by a lifting machine and its unloading, said pivoting hook for coming to bear on said second stop (32) at the moment when the bucket touches the ground, so that, said horizontal bar being released, said container can tilt and automatically return to the position allowing it to be loaded again. 7. Mécanisme de basculement selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel ledit moyen d'accrochage est formé de deux crochets (26) identiques placés de chaque côté dudit récipient (10) sur chacune de ses parois latérales.  7. tilting mechanism according to one of claims 2 to 5, wherein said hooking means is formed of two identical hooks (26) placed on each side of said container (10) on each of its side walls.