Perfectionnements du dispositif de levage des véhicules compacts de manutention.
PERFECTIONNEMENTS DU DISPOSITIF DE LEVAGE DES VEHICULESCOMPACTS DE MANUTENTION
DESCRIPTION
La présente invention est relative à des perfectionnements du dispositif de levage des véhicules compacts de manutention (sur pneus ou sur chenilles) du type chargeuses à godet ou similaire.
La réduction des coûts et l'utilisation maximum des aires de stockage ont entraîné la mécanisation de plus en plus poussée des manutentions dans l'industrie, la construction et l'agriculture, ce qui a nécessité la mise au point d'engins mobiles, sur pneus ou sur chenilles, de dimensions de plus en plus réduites, dits compacts.
L'efficacité de tels engins est proportionnelle à la charge qu'ils peuvent manipuler dans un volume et sur une aire de travail déterminés et est limitée ainsi que leur sécurité par leur charge de basculement.
Dans les véhicules compacts connus le bras de levage en une pièce pivotante autour d'un axe horizontal fixé à l'arrière du châssis, déplace la charge sur un arc de cercle centré sur celui-ci. La charge maximum levable par de tels engins, c'est-à-dire celle qui n'entraîne pas leur basculement, est égale à la charge qu'ils peuvent soulever jusqu'à l'horizontale passant par l'axe de pivotement.
L'invention, telle qu'elle est caractérisée dans les revendications, vise à augmenter sensiblement cette charge de basculement en conférant au bras de levage, à l'extrémité duquel est fixé l'accessoire de manutention (godet, pinces, fourches ou autres) une géométrie variable. De ce fait l'efficacité de l'engin ainsi que la sécurité du conducteur sont fortement accrues.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront évidents à l'examen de la description, des dessins et des revendications qui suivent.
La figure 1 est une vue latérale en élévation d'une chargeuse compacte sur pneus, du type connu, dont l'extrémité avant du bras de levage en une pièce à géométrie fixe, se déplace sur un arc de cercle. La figure 2 est une vue latérale en élévation d'une chargeuse compacte sur pneus, dont l'extrémité avant du bras de levage perfectionné, composé de deux pièces articulées, se déplace sur une trajectoire très proche d'une droite verticale. La figure 3 est une vue latérale en élévation d'une chargeuse compacte sur pneus, dont l'extrémité avant du bras de levage perfectionné, composé de deux pièces articulées, se déplace sur une trajectoire située entièrement à l'intérieur d'un angle � limité à l'avant par la verticale passant par l'extrémité avant du bras de levage dans sa position la plus proche du sol.
Comme représenté à la figure 1, la charge de basculement d'un véhicule sur pneus est la charge maximale qui ne le provoque pas autour du point de contact (6) des roues avant, avec le sol. Pour une géométrie déterminée du bras de levage cette charge de basculement est maximale lorsque son extrémité avant
(1) se trouve en position la plus proche du sol, sa projection sur celui-ci étant repérée (9), tandis qu'elle est minimale lorsque cette même extrémité avant (1) se trouve à l'horizontale (7) de l'axe de pivotement (4), sa projection au sol étant repérée (8), car dans la première position la charge est plus proche de l'engin et son bras de levier par rapport au point de basculement (6) est minimum tandis que dans la seconde position c'est l'inverse.
Pour une certaine géométrie du bras de levage (10) les distances (8-9 et 8-6) sont bien déterminées. Si cette géométrie est modifiée, ces distances le sont aussi. Si par exemple, la distance (8-6) augmente, la charge de basculement diminue et plus elle augmente plus le rapport entre cette charge de basculement et la charge maximale soulevable au point le plus bas est faible. Il en résulte que l'efficacité du véhicule de manutention ainsi que la sécurité de son conducteur sont également réduites, l'engin pouvant basculer à tout moment autour du point (6) lors du levage de la charge.
Suivant la figure 1 les véhicules compacts de manutention (sur pneus ou sur chenilles) connus du type chargeuses sont caractérisés par le fait qu'ils possèdent un bras de levage (10) à géométrie fixe servant à déplacer l'accessoire de manutention (godet, pinces, fourches ou autres) fixé à sa partie avant (1) et dont la partie postérieure prend appui à l'arrière du châssis (3) par une articulation (4) autour de laquelle il pivote pour lever ou abaisser l'accessoire de manutention et sa charge suivant un arc de cercle (5) de centre
(4) et de rayon constant sous l'action d'un vérin hydraulique
(15) dont une extrémité (22) peut être fixée en n'importe quel point du bras (10) et l'autre extrémité en n'importe quel point du châssis à une articulation (21).
Suivant une première réalisation de l'invention
(figure 2) les véhicules de manutention (sur pneus ou sur chenilles) perfectionnés, du type compact, sont caractérisés par le fait qu'ils possèdent un bras de levage (10) à géométrie variable composé de deux parties (1 et 2) articulées autour d'un axe (16), la partie postérieure (2) prenant appui à l'arrière du châssis (3) par une articulation (4) autour de laquelle elle pivote sous l'action d'un vérin hydraulique (15) dont une extrémité est fixée en n'importe quel point du châssis (3) à une articulation (21), l'autre extrémité étant fixée en n'importe quel point de la partie avant (1), celle-ci étant soit reliée à la partie arrière (2) par une bielle (13) dont une extrémité est fixée en n'importe quel point (19) de la partie avant (1) et l'autre extrémité en n'importe quel point fixe (18) du châssis
(3) autour duquel elle peut pivoter ou bien par un vérin hydraulique (13) dont une extrémité est fixée en n'importe quel point (19) de la partie avant du bras (1) et l'autre extrémité est fixée en n'importe quel point (18) de la partie arrière (2) la longueur et les deux points d'attache des extrémités de la bielle étant bien choisis d'une part ainsi que l'asservissement hydraulique automatique, suivant des techniques bien connues, du vérin hydraulique (13) par rapport au vérin hydraulique (15) d'autre part, afin que la charge se déplace sur une trajectoire rectiligne très proche de la verticale (11), ce qui augmente sensiblement la charge de basculement du véhicule et la sécurité du conducteur.
Suivant une deuxième réalisation de l'invention
(figure 3) les véhicules de manutention (sur pneus ou sur chenilles) améliorés du type compact, sont caractérisés par le fait qu'ils possèdent un bras de levage (10) à géométrie variable composé de deux parties (1 et 2) articulées autour d'un axe (16), la partie postérieure (2) prenant appui à l'arrière du châssis
(3) par une articulation (4) autour de laquelle elle pivote sous l'action d'un vérin hydraulique (15) dont une extrémité est fixée en n'importe quel point du châssis (3) par une articulation (21), l'autre extrémité étant fixée en n'importe quel point du bras de levage (10) à une articulation (22), la partie avant (1) pouvant pivoter autour d'un axe (16) sous l'action d'un vérin hydraulique ou électrique (14) dont une extrémité est fixée en n'importe quel point de la partie avant (1) à une articulation (24) et l'autre extrémité, soit en n'importe quel point de la partie arrière (1) à une articulation (23), soit en n'importe quel point du châssis
(3), l'asservissement automatique, suivant des techniques bien connues du vérin hydraulique ou électrique (14), par rapport au vérin hydraulique (15) étant tel que la charge est maintenue, lors de son déplacement, sur une trajectoire entièrement située à
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l'avant par la verticale (11) passant par le point (9) et vers l'arrière par la droite (12) de telle sorte que la charge de basculement devient égale, voire même légèrement supérieure, à la charge maximale levable au sol, ce qui augmente encore l'efficacité du véhicule et la sécurité du conducteur.
Suivant une troisième réalisation de l'invention
(figure 3) les véhicules de manutention (sur pneus ou sur chenilles) perfectionnés, du type compact, peuvent être caractérisés par d'autres systèmes de modification automatique de i
la géométrie du bras de levage (10) tels des dispositifs électriques ou électroniques mesurant soit la course de la bielle du vérin hydraulique (15) soit l'angle (alpha) formé par la partie arrière (2) du bras de levage (10) dans sa position instantanée par rapport à l'horizontale ou encore par rapport à sa position la plus basse, cet angle pilotant la position du tiroir d'alimentation du vérin hydraulique (14) afin de maintenir
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ci-devant.
Suivant une quatrième réalisation de l'invention
(figure 3), les véhicules de manutention (sur pneus ou sur chenilles) perfectionnés, du type compact, peuvent être équipés de plusieurs bras de levage (10), en nombre pair, montés symétriquement par rapport au plan de symétrie vertical du véhicule, leur géométrie variable étant commandées par l'un ou l'autre des dispositifs évoqués ci-devant.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de levage pour véhicules compacts de manutention (sur pneus ou sur chenilles) comportant un bras de levage (10) dont la partie postérieure (2) pivote autour d'une articulation (4) fixée au châssis (3) et dont l'extrémité de la partie avant (1) sert à fixer différents accessoires de manutention tels que godet, pinces, fourches et autres, caractérisé en ce que le bras de levage (10) comprend des moyens
(13, 14, 15 et 16) capables de modifier sa géométrie afin de déplacer la charge sur une trajectoire qui se rapproche sensiblement d'une droite (11, 12).
2. Dispositif de levage pour véhicules compacts de
Improvements to the lifting device for compact handling vehicles.
IMPROVEMENTS ON THE LIFTING DEVICE OF VEHICLES HANDLING COMPACTS
DESCRIPTION
The present invention relates to improvements in the device for lifting compact handling vehicles (on tires or on tracks) of the bucket loader type or the like.
The reduction in costs and the maximum use of storage areas have led to more and more mechanization of handling in industry, construction and agriculture, which necessitated the development of mobile machinery, tires or on tracks, of increasingly reduced dimensions, called compact.
The effectiveness of such devices is proportional to the load they can handle in a given volume and on a specific work area and is limited as well as their safety by their tilting load.
In known compact vehicles, the lifting arm in a pivoting part around a horizontal axis fixed to the rear of the chassis, moves the load on an arc centered on it. The maximum load that can be lifted by such devices, that is to say the one that does not cause them to tip over, is equal to the load that they can lift up to the horizontal passing through the pivot axis.
The invention, as characterized in the claims, aims to significantly increase this tilting load by conferring on the lifting arm, at the end of which is fixed the handling accessory (bucket, clamps, forks or others) variable geometry. As a result, the efficiency of the machine and the safety of the driver are greatly increased.
Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on examining the description, the drawings and the claims which follow.
Figure 1 is a side elevational view of a compact wheel loader of the known type, the front end of the lifting arm in a piece with fixed geometry, moves on an arc. FIG. 2 is a side elevation view of a compact wheel loader, the front end of the improved lifting arm, composed of two articulated parts, moves on a path very close to a vertical straight line. FIG. 3 is a side elevation view of a compact wheel loader, the front end of the improved lifting arm, composed of two articulated parts, moves on a trajectory situated entirely within an angle � limited at the front by the vertical passing through the front end of the lifting arm in its position closest to the ground.
As shown in FIG. 1, the tipping load of a vehicle on tires is the maximum load which does not cause it around the point of contact (6) of the front wheels, with the ground. For a determined geometry of the lifting arm, this tilting load is maximum when its front end
(1) is in the position closest to the ground, its projection on the latter being identified (9), while it is minimal when this same front end (1) is horizontal (7) from the pivot axis (4), its projection on the ground being identified (8), because in the first position the load is closer to the machine and its lever arm relative to the tipping point (6) is minimum while in the second position it is the opposite.
For a certain geometry of the lifting arm (10) the distances (8-9 and 8-6) are well determined. If this geometry is modified, these distances are also modified. If, for example, the distance (8-6) increases, the tipping load decreases and the more it increases the lower the ratio between this tipping load and the maximum load that can be lifted at the lowest point. As a result, the efficiency of the handling vehicle as well as the safety of its driver are also reduced, the machine being able to tilt at any time around point (6) when lifting the load.
According to FIG. 1, the known compact handling vehicles (on tires or on tracks) of the loader type are characterized by the fact that they have a lifting arm (10) with fixed geometry used to move the handling accessory (bucket, clamps, forks or others) fixed to its front part (1) and whose rear part is supported at the rear of the chassis (3) by an articulation (4) around which it pivots to raise or lower the handling accessory and its load following an arc of a circle (5) with a center
(4) and of constant radius under the action of a hydraulic cylinder
(15), one end (22) of which can be fixed at any point on the arm (10) and the other end at any point on the chassis at a joint (21).
According to a first embodiment of the invention
(Figure 2) improved handling vehicles (on tires or on tracks), of the compact type, are characterized by the fact that they have a lifting arm (10) with variable geometry composed of two articulated parts (1 and 2) around an axis (16), the rear part (2) bearing at the rear of the chassis (3) by an articulation (4) around which it pivots under the action of a hydraulic cylinder (15), one end is fixed at any point of the frame (3) to a joint (21), the other end being fixed at any point of the front part (1), the latter being either connected to the rear part (2) by a connecting rod (13) one end of which is fixed at any point (19) of the front part (1) and the other end at any fixed point (18) of the chassis
(3) around which it can pivot or else by a hydraulic cylinder (13) one end of which is fixed at any point (19) of the front part of the arm (1) and the other end is fixed in n ' any point (18) of the rear part (2) the length and the two attachment points of the ends of the connecting rod being well chosen on the one hand as well as the automatic hydraulic control, according to well known techniques, of the jack hydraulic (13) relative to the hydraulic cylinder (15) on the other hand, so that the load moves on a rectilinear trajectory very close to the vertical (11), which appreciably increases the tilting load of the vehicle and the safety of the driver.
According to a second embodiment of the invention
(Figure 3) improved handling vehicles (on tires or on tracks) of the compact type, are characterized by the fact that they have a lifting arm (10) with variable geometry composed of two parts (1 and 2) articulated around an axis (16), the rear part (2) bearing on the rear of the chassis
(3) by an articulation (4) around which it pivots under the action of a hydraulic cylinder (15) one end of which is fixed at any point of the chassis (3) by an articulation (21), l the other end being fixed at any point of the lifting arm (10) to a joint (22), the front part (1) being able to pivot about an axis (16) under the action of a hydraulic cylinder or electric (14) one end of which is fixed at any point on the front part (1) to a joint (24) and the other end, either at any point on the rear part (1) at a joint (23), either at any point on the chassis
(3), the automatic control, according to well known techniques of the hydraulic or electric cylinder (14), relative to the hydraulic cylinder (15) being such that the load is maintained, during its movement, on a trajectory entirely located at
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the front by the vertical (11) passing through the point (9) and backwards by the right (12) so that the tilting load becomes equal, or even slightly higher, to the maximum load that can be lifted on the ground , which further increases vehicle efficiency and driver safety.
According to a third embodiment of the invention
(Figure 3) advanced handling vehicles (on tires or on tracks), of the compact type, can be characterized by other automatic modification systems of i
the geometry of the lifting arm (10) such as electrical or electronic devices measuring either the stroke of the rod of the hydraulic cylinder (15) or the angle (alpha) formed by the rear part (2) of the lifting arm (10) in its instantaneous position with respect to the horizontal or even with respect to its lowest position, this angle controlling the position of the feed slide of the hydraulic cylinder (14) in order to maintain
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above.
According to a fourth embodiment of the invention
(FIG. 3), improved handling vehicles (on tires or on tracks), of the compact type, can be equipped with several lifting arms (10), in even number, mounted symmetrically with respect to the vertical plane of symmetry of the vehicle, their variable geometry being controlled by one or the other of the devices mentioned above.
CLAIMS
1. Lifting device for compact handling vehicles (on tires or on tracks) comprising a lifting arm (10) whose rear part (2) pivots around an articulation (4) fixed to the chassis (3) and whose l end of the front part (1) is used to fix various handling accessories such as bucket, clamps, forks and others, characterized in that the lifting arm (10) comprises means
(13, 14, 15 and 16) capable of modifying its geometry in order to move the load on a trajectory which approaches substantially a straight line (11, 12).
2. Lifting device for compact vehicles of