Titre de l'invention : Engin de manutention de charge

[0001] La présente invention concerne un engin de manutention de charge

[0002] Elle concerne en particulier un engin de manutention de charge comprenant un dispositif de manutention de charge comprenant au moins :

- un organe de manutention de charge,

- un vérin hydraulique de levage du ou d’au moins l’un des organes de manutention de charge, ledit vérin de levage comprenant une chambre de levage et une chambre d'abaissement,

- une source de fluide hydraulique comprenant au moins un système de distribution de fluide hydraulique et un réservoir,

- une première liaison fluidique de liaison de la chambre de levage du vérin de levage avec ladite source de fluide hydraulique,

- une deuxième liaison fluidique de liaison de la chambre d'abaissement du vérin de levage avec ladite source de fluide hydraulique,

- la première liaison fluidique comprenant un clapet de sécurité ouvert dans le sens de circulation de fluide depuis la source de fluide hydraulique vers la chambre de levage et normalement fermé dans le sens de circulation chambre de levage vers source de fluide hydraulique pour retenir une charge menante.

[0003] Des engins de manutention de charge du type précité sont connus. Un exemple d’un tel engin est décrit dans le brevet US2004/00221717. Dans les engins de manutention de charge actuels, la vitesse de levage de l’organe de manutention de charge ne varie pas en fonction de la charge. Ceci a pour conséquence de ne pas pouvoir optimiser les temps de cycle d’un travail consistant à lever à vide l’organe de manutention de charge pour aller récupérer une charge placée en hauteur. D'autres engins de manutention de charge tels que ceux décrits dans les documents DE 1406784, US 4953723 et EP 0172524 sont également connus.

[0004] Un but de l’invention est de proposer un engin de manutention dont la conception du dispositif de manutention de charge permet d’augmenter la vitesse de levage de l’organe de manutention de charge à vide. [0005] A cet effet, l’invention a pour objet un engin de manutention de charge comprenant un dispositif de manutention de charge comprenant au moins :

- un organe de manutention de charge,

- un vérin hydraulique de levage du ou d’au moins l’un des organes de manutention de charge, ledit vérin de levage comprenant une chambre de levage et une chambre d'abaissement,

- une source de fluide hydraulique comprenant au moins un système de distribution de fluide hydraulique et un réservoir,

- une première liaison fluidique de liaison de la chambre de levage du vérin de levage avec ladite source de fluide hydraulique,

- une deuxième liaison fluidique de liaison de la chambre d'abaissement du vérin de levage avec ladite source de fluide hydraulique,

- la première liaison fluidique comprenant un clapet de sécurité ouvert dans le sens de circulation de fluide depuis la source de fluide hydraulique vers la chambre de levage et normalement fermé dans le sens de circulation chambre de levage vers source de fluide hydraulique, caractérisé en ce que le dispositif de manutention de charge comprend une valve sensible à la pression disposée sur la deuxième liaison fluidique, cette valve étant configurée pour passer de la position fermée à la position ouverte en fonction de la pression régnant sur la portion de la première liaison fluidique s'étendant entre le clapet de sécurité et la source de fluide hydraulique, le dispositif de manutention de charge comprenant encore une ligne de circulation de fluide unidirectionnelle et obturable reliant les première et deuxième liaisons fluidiques pour une circulation en boucle de fluide depuis la chambre d'abaissement vers la chambre de levage à l'état ouvert de ladite ligne, l'organe d'obturation de ladite ligne étant configuré pour se déplacer entre une position ouverte et une position fermée en fonction de la pression régnant sur la portion de la deuxième liaison fluidique entre la valve et la source de fluide hydraulique. La présence d’un circuit de réalimentation en fluide de la chambre de levage du vérin permet d’accroître la vitesse de levage à vide de l’organe de manutention de charge. Il en résulte des temps de cycle améliorés dans certaines conditions de travail. [0006] Selon un mode de réalisation de l’invention, la valve sensible à la pression disposée sur la deuxième liaison fluidique est une valve proportionnelle. Ainsi, la valve proportionnelle permet un levage avec charge sans à-coups.

[0007] Selon un mode de réalisation de l’invention, la valve sensible à la pression disposée sur la deuxième liaison fluidique est configurée pour passer de la position fermée à la position ouverte lorsque la pression régnant sur la portion de la première liaison fluidique s'étendant entre le clapet de sécurité et la source de fluide est supérieure à une valeur prédéterminée.

[0008] Selon un mode de réalisation de l’invention, l'organe d'obturation de la ligne de circulation de fluide unidirectionnelle est configuré pour passer de la position ouverte à la position fermée lorsque la pression régnant sur la portion de la deuxième liaison fluidique s'étendant entre la valve et la source de fluide hydraulique est supérieure à une valeur prédéterminée. Cette configuration correspond à une commande d’abaissement. Dans les autres cas, l'organe d'obturation de la ligne de circulation de fluide unidirectionnelle est en position ouverte. Ainsi, une circulation de fluide dans ladite ligne de circulation de fluide unidirectionnelle permet un transfert de fluide depuis la chambre d’abaissement vers la chambre de levage du vérin de levage. Ce débit de fluide vient s’ajouter au débit de fluide issu de la source de fluide hydraulique, ce qui permet une augmentation de la vitesse de levage de la charge.

[0009] Selon un mode de réalisation de l’invention, la ligne de circulation de fluide unidirectionnelle est, pour une circulation de fluide uniquement depuis la chambre d'abaissement vers la chambre de levage, équipée d'un clapet anti retour.

[0010] Selon un mode de réalisation de l’invention, le clapet de sécurité est un clapet sensible à la pression configuré pour passer de la position fermée à la position ouverte en fonction de la pression régnant sur la deuxième liaison fluidique. De préférence, le clapet de sécurité est une valve d'équilibrage ou un clapet anti retour piloté.

Brève description des dessins

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : [0011] [Fig. 1] représente une vue schématique d’un engin équipé d’un dispositif de manutention de charge conforme à l’invention ;

[0012] [Fig. 2] représente une vue schématique partielle du dispositif de manutention pendant une phase de levage sans charge ou avec une charge déterminée selon la cinématique de la machine;

[0013] [Fig. 3] représente une vue schématique partielle du dispositif de manutention pendant une phase de levage avec charge ;

[0014] [Fig. 4] représente une vue schématique partielle du dispositif de manutention pendant une phase de descente avec ou sans charge.

[0015] Comme mentionné ci-dessus, l'invention a pour objet un engin 1 de manutention de charge qui peut prendre la forme d'un engin de chantier, d'un engin de travail agricole ou autre.

[0016] Cet engin 1 comprend, par exemple, comme dans l'exemple représenté, un châssis roulant équipé d'une cabine de pilotage de l'engin et d'un groupe motopropulseur pour l'entraînement au sol de l'engin.

[0017] L'engin 1 de manutention de charge comprend encore un dispositif 2 de manutention de charge. Ce dispositif 2 de manutention de charge comprend un organe 3 de manutention de charge qui peut affecter un grand nombre de formes. Dans l'exemple représenté, l'organe 3 de manutention de charge comprend un bras porté par le châssis. Ce bras est muni à son extrémité d'un organe de préhension de charge réalisé ici sous forme d'une fourche qui aurait pu de manière similaire se présenter sous forme d'un godet ou autre.

[0018] Le bras est un bras pivotant monté à pivotement autour d'un axe dit horizontal orthogonal à l'axe longitudinal du bras et parallèle à un plan horizontal d'appui au sol de l'engin 1 à l'état positionné de l'engin 1 sur ledit plan. Ce bras est déplaçable à pivotement entre une position basse et une position haute à l'aide d'un actionneur réalisé ici sous forme d'un vérin. Ce vérin hydraulique d'actionnement du bras et, en particulier, de levage du bras, disposé entre le bras et le châssis roulant, est représenté en 4 aux figures.

[0019] Ce vérin 4 de levage du bras est commandé à l'aide d'un organe de commande, tel qu'un joystick (non représenté), disposé à l'intérieur de la cabine de pilotage de manière en soi connue. Ce vérin 4 de levage comprend une chambre de levage 5, c'est-à-dire une chambre qui à l'état alimenté en fluide génère un déplacement à pivotement de l'organe 3 de manutention de charge dans le sens d'un levage de l'organe 3 de manutention, et une chambre d'abaissement 6, c'est-à-dire une chambre qui à l'état alimenté en fluide sous pression génère un déplacement à pivotement de l'organe 3 de manutention de charge dans le sens d'un abaissement de l'organe 3 de manutention de charge.

[0020] Dans les exemples représentés, la chambre de levage 5 est disposée côté fond du corps du vérin 4 de levage tandis que la chambre d'abaissement 6 est disposée côté tige du vérin 4 de levage.

[0021] Pour permettre le fonctionnement d'un tel vérin 4 de levage, le dispositif 2 de manutention de charge comprend une source 7 de fluide hydraulique. Cette source 7 de fluide hydraulique comprend au moins un système 73 de distribution de fluide hydraulique tel qu’un distributeur, un réservoir 72 et, dans l'exemple représenté, une pompe 71. Bien évidemment, l'engin 1 de manutention comprend une unité de pilotage du système 73 de distribution et de la pompe 71 en fonction de l'actionnement manuel de l'organe 4 de commande du vérin 4 de levage par le conducteur de l'engin. La pompe 71 est une pompe hydraulique.

[0022] Le dispositif 2 de manutention de charge comprend encore une première liaison 8 fluidique de liaison de la chambre de levage 5 du vérin 4 de levage avec ladite source 7 de fluide hydraulique, et une deuxième liaison 9 fluidique de liaison de la chambre d'abaissement 6 du vérin 4 de levage avec ladite source 4 de fluide hydraulique. Ces première et deuxième liaisons fluidiques sont à chaque fois réalisées à l'aide de conduits comme illustré à la figure 2. Ces première et deuxième liaisons fluidiques peuvent être tour à tour alimentées en fluide sous pression à l'aide de la pompe 71 et du système 73 de distribution de fluide hydraulique de la source 7 de fluide hydraulique.

[0023] La première liaison 8 fluidique comprend un clapet 10 de sécurité sensible à la pression. Ce clapet 10 de sécurité est toujours ouvert dans le sens de circulation de fluide depuis la source 7 de fluide hydraulique vers la chambre de levage. Ce clapet 10 de sécurité est normalement fermé dans le sens de circulation du fluide de la chambre de levage 5 vers la source 7 de fluide hydraulique pour retenir une charge menante. Ce clapet 10 de sécurité qui est sensible à la pression est configuré pour passer de la position fermée à la position ouverte en fonction de la pression régnant sur la deuxième liaison 9 fluidique sur la portion de la deuxième liaison 9 fluidique s'étendant entre la chambre d'abaissement et une valve qui sera décrite ci-après. Ce clapet 10 de sécurité peut être une valve d'équilibrage ou un clapet anti-retour piloté.

[0024] La deuxième liaison 9 fluidique comprend, quant à elle, une valve 11 sensible à la pression. Cette valve 11 est configurée pour passer de la position fermée à la position ouverte en fonction de la pression régnant sur la portion de la première liaison 8 fluidique s'étendant entre le clapet 10 de sécurité et la source 7 hydraulique. Dans les exemples représentés, cette valve 11 est une valve proportionnelle configurée pour passer de la position fermée à la position ouverte lorsque la pression régnant sur la portion de la première liaison 8 fluidique s'étendant entre le clapet 10 de sécurité et la source 7 de fluide est supérieure à une valeur prédéterminée.

[0025] Dans les exemples représentés, cette valve 11 est une valve 2/2 proportionnelle.

[0026] Enfin, le dispositif 2 de manutention de charge comprend encore une ligne 12 de circulation de fluide reliant les première et deuxième liaisons 8, 9 fluidiques. Cette ligne 12 de circulation de fluide relie la portion de la deuxième liaison 9 fluidique s'étendant entre la chambre d'abaissement et la valve 11 avec la portion de la première liaison 8 fluidique s'étendant entre la chambre de levage et le clapet 10 de sécurité. Cette ligne 12 de circulation de fluide unidirectionnelle impose une circulation de fluide à l'intérieur de ladite ligne exclusivement depuis la chambre d'abaissement 6 du vérin 4 de levage vers la chambre de levage 5 dudit vérin 4 de levage. Une circulation en sens inverse est empêchée. A cet effet, la ligne 12 de circulation de fluide unidirectionnelle est équipée d'un clapet 14 anti-retour. Cette ligne 12 de circulation de fluide unidirectionnelle est une ligne obturable à l'aide d'au moins un organe 13 d'obturation équipant ladite ligne 12.

[0027] Cet organe 13 d'obturation est un organe monté mobile entre une position ouverte et une position fermée et configuré pour passer de la position ouverte à la position fermée en fonction de la pression régnant sur la portion de la deuxième liaison 9 fluidique entre la valve 11 proportionnelle et la source 7 de fluide hydraulique. Ainsi, l'organe 13 d'obturation de la ligne 12 de circulation de fluide unidirectionnelle est configuré pour passer de la position ouverte à la position fermée lorsque la pression régnant sur la portion de la deuxième liaison 9 fluidique s'étendant entre la valve 11 proportionnelle et la source 7 de fluide hydraulique est supérieure à une valeur prédéterminée. Cette configuration correspond à la commande par l’opérateur d’un mouvement d’abaissement de l’organe de manutention de charge.

[0028] Dans l'exemple représenté, cet organe 13 d'obturation est une valve tout ou rien et la ligne 12 de circulation de fluide unidirectionnelle se présente sous forme d'une conduite de fluide reliant les première et deuxième liaisons fluidiques. Les première et deuxième liaisons 8 et 9 fluidiques ainsi que la ligne 12 de circulation de fluide unidirectionnelle forment, avec la source 7 de fluide hydraulique, le circuit de commande hydraulique du vérin 4 de levage, ce circuit de commande étant désigné en 15 à la figure 2.

[0029] En pratique, le fonctionnement du dispositif 2 de manutention tel que décrit ci- dessus s'opère comme suit :

[0030] On imagine que l'organe 3 de manutention de charge, c'est-à-dire le bras est en position abaissée, le piston du vérin 4 de levage est donc rapproché du fond du corps du vérin de levage et la chambre de levage 5 est réduite à un faible volume.

[0031] Le conducteur de l'engin commande, à l'aide de l'organe de commande du vérin 4 de levage, le levage de l'organe 3 de manutention de charge.

[0032] La pompe 71 et le distributeur 73 de la source 7 de fluide hydraulique alimentent donc en fluide la première liaison 8 fluidique pour entraîner une sortie de la tige du vérin 4 de levage par remplissage en fluide de la chambre de levage 5.

[0033] Si le levage s'opère à vide, c'est-à-dire en l'absence de charge portée par l'organe 3 de manutention de charge, la valve 11 proportionnelle de la deuxième liaison 9 fluidique reste fermée tant que la pression régnant sur la portion de la première liaison 8 fluidique s'étendant entre le clapet 10 de sécurité et la source 7 hydraulique est inférieure à une valeur de pression prédéterminée.

[0034] Le débit de fluide sortant de la chambre d'abaissement 6 du vérin 4 de levage ne peut pas retourner à la source 7 de fluide. Le fluide passe alors par la ligne 12 de circulation de fluide unidirectionnelle pour venir s'ajouter au débit de fluide alimentant la chambre de levage 5 et en provenance de la source 7 de fluide hydraulique. Ainsi, la vitesse de levage de la charge augmente.

[0035] Lorsque le levage s'opère, au contraire, avec une charge, c'est-à-dire qu'une charge est portée par l'organe 3 de manutention de charge, de la même manière la chambre de levage du vérin 4 de levage est alimentée en fluide à partir de la source 7 de fluide hydraulique. Toutefois, eu égard aux conditions de pression sur la première liaison fluidique, la valve 11 proportionnelle s'ouvre et le fonctionnement est un fonctionnement classique.

[0036] Lorsque la tige du vérin 4 de levage est sortie et que l'opérateur agit sur l'organe de commande du vérin 4 de levage dans le sens d'une rentrée de la tige du vérin 4 de levage en vue d'un abaissement de l'organe 3 de manutention de charge, la source 7 de fluide hydraulique alimente en fluide sous pression la deuxième liaison 9 fluidique, ce qui a pour conséquence de fermer la ligne 12 de circulation de fluide unidirectionnelle par passage de l'organe 13 d'obturation de ladite ligne de la position ouverte à la position fermée.

[0037] De ce fait, le débit sortant de la source 7 de fluide hydraulique va alimenter la chambre d'abaissement 6 du vérin 4 de levage et va permettre le pilotage du clapet 10 de sécurité dans le sens d'une ouverture dudit clapet pour un fonctionnement de manière classique dudit clapet 10 de sécurité.