FR2617774A1

FR2617774A1 - Tilting system and vehicle provided with such a tilting system

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Publication number: FR2617774A1
Application number: FR8709864A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-07-10
Filing date: 1987-07-10
Publication date: 1989-01-13
Anticipated expiration: 2007-07-10
Also published as: FR2617774B1

Abstract

A tilting system comprises a substantially vertical base plate 4-5. The tilting system is fixed to the lower part 2 of the base plate by one end of a thrust cylinder 1 and is fixed to the upper part 8 of the base plate by one end of the inextensible traction arms. The other end of the thrust cylinder is connected 10 to the other ends of the traction arms. When the thrust cylinder is employed, the end of the traction arms articulated to the end of the thrust cylinder undergoes a circular displacement 20 which may be used to bring about the tilting of a skip 13 connected by a stanchion 11 to the end common to the thrust cylinder and to the traction arms. It is shown that this structure brings about a reduction in the weight and size of the tilting system.

Description

La présente invention a pour objet un système de basculement de deux éléments l'un par rapport à l'autre, ayant un premier et un second ensemble de bras reliés entre eux par une de leurs extrémités et susceptibles d'être reliés chacun par son autre extrémité à un des éléments de basculement respectivement et un vérin capable d'effectuer l'écartement des deux ensembles de bras à partir d'une position de repos dans laquelle les deux ensembles de bras sont essentiellement pliés. Un tel mécanisme est utilisable notamment sur des engins de travaux publics ou de travaux agricoles. I1 peut néanmoins trouver son application dans d'autres domaines où des conditions d'utilisation similaires à celles rencontrées dans ceux-ci se présentent.Le but de l'invention est de proposer un système garantissant une bonne stabilité latérale au moment des efforts de levage, une constance des contraintes mécaniques subies par les différentes pièces qui le constituent, une continuité des efforts de levage et un encombrement réduit. L'encombrement est essentiellement imposé par l'exigence de garde au sol qu'il est nécessaire de ménager sur les engins en question. The subject of the present invention is a system for tilting two elements with respect to each other, having first and second sets of arms connected together by one of their ends and capable of being connected each by its other. end to one of the tilting elements respectively and a jack capable of making the separation of the two sets of arms from a rest position in which the two sets of arms are essentially folded. Such a mechanism can be used in particular on public works or agricultural work machinery. I1 can nevertheless find its application in other fields where conditions of use similar to those encountered in them arise. The object of the invention is to provide a system guaranteeing good lateral stability during the lifting efforts. , a constancy of the mechanical stresses undergone by the various parts which constitute it, a continuity of the lifting efforts and a reduced bulk. The bulk is essentially imposed by the requirement of ground clearance which it is necessary to spare on the machines in question.

On connait,par le brevet français 2.382.399, un système de basculement qui souscrit en partie à ces contraintes.Ce système de basculement comporte deux bras, réunis ensemble à l'une de leurs extrémités et articulés à leurs autres extrémités respectivement sur un châssis et sous la base d'une charge à basculer. Un vérin assur l'écartement des deux bras du système de basculement.Dans le but d'offrir u amplification du mouvement, le vérin est fixé, au moins à une de ses extrémités, à une partie intermédiaire d'un des bras. French patent 2,382,399 discloses a tilting system which partially subscribes to these constraints. This tilting system comprises two arms, joined together at one of their ends and articulated at their other ends respectively on a chassis. and under the base of a load to be tipped. A jack ensures the separation of the two arms of the tilting system. In order to provide u amplification of the movement, the jack is fixed, at least at one of its ends, to an intermediate part of one of the arms.

I1 en résulte que ce bras est soumis à des efforts de flexion importants et que son renforcement devient nécessaire. Ce renforcement, outre qu'il grève le prix de fabrication d'un tel système de basculement,constitue une raison supplémentaire d'enoombrement qui diminue la garde au sol disponible. Par ailleurs, tous les renforcements ont pour effet d'augmenter le poids des systèmes de bascule
lorsque les systèmes de basculement sont montés sur des engins, augmentation de poids s'exerce au détriment de la charge utile transportée.It follows that this arm is subjected to significant bending forces and that its strengthening becomes necessary. This reinforcement, in addition to increasing the manufacturing price of such a tilting system, constitutes an additional reason for size which reduces the available ground clearance. In addition, all the reinforcements have the effect of increasing the weight of the tilting systems
when the tilting systems are mounted on machines, an increase in weight is exerted at the expense of the payload transported.

On connaît par ailleurs des mécanismes simples ne co portant qu'un vérin,articulé dans sa partie inférieure sur un châssis et exerçant une réaction par son extrémité supérieure sous la base d'une charge à basculer. Ce dispositif de bascule ment présente cependant l'inconvénient de ne pas offrir de résistance suffisante à des efforts latéraux, notamment lorsqu le basculement est à son développement maximum et que les irré gularités du terrain sur lequel repose le châssis ou que les efforts du vent appliqués sur la charge tendent à renverser l'ensemble. Le plus souvent, lorsque ce renversement ne se produit pas, le vérin est soumis à un effort de flexion latéra qui peut l'empêcher de se rétracter.Les solutions consistant doubler les vérins pour tenter d'équilibrer ces efforts latéra présentent l'inconvénient que les vérins ne sont jamais identi ques. L'un d'entre eux s'use plus vite que l'autre et,en défi nitive,les avantages escomptés ne sont pas obtenus. Simple mechanisms are also known which only carry one jack, articulated in its lower part on a chassis and exerting a reaction by its upper end under the base of a load to be tilted. However, this tilting device has the drawback of not offering sufficient resistance to lateral forces, in particular when the tilting is at its maximum development and the irregularities of the ground on which the chassis rests or the forces of the wind applied. on the load tend to overturn the whole. Most often, when this reversal does not occur, the jack is subjected to a lateral bending force which can prevent it from retracting. The solutions consisting in doubling the jacks in an attempt to balance these lateral forces have the disadvantage that the cylinders are never identi c. One of them wears out faster than the other and, ultimately, the expected benefits are not obtained.

L'invention a pour objet de remddier à ces inconvénients en proposant un système de basculement dont aucun des éléments ne travaille en flexion. Ils travaillent tous au contraire en traction ou en compression. On sait que les matériaux métalliques utilisés ont une résistance aux efforts de traction ou de compression qui est bien supérieure à la résistance aux efforts de flexion Les sections des éléments peuvent être réduites,ce qui réduit le poids et le prix de ces éléments. I1 en résulte immédiatement un gain de poids en charge utile. The object of the invention is to remedy these drawbacks by proposing a tilting system, none of the elements of which work in bending. They all work on the contrary in traction or compression. It is known that the metallic materials used have a resistance to tensile or compressive forces which is much higher than the resistance to bending forces. The sections of the elements can be reduced, which reduces the weight and the price of these elements. I1 immediately results in a gain in payload weight.

Par ailleurs , la cinématique propre à ce système de basculement permet, tout au long du levage, d'exercer des efforts sensiblement constants et,par conséquent,de ne pas avoir à surdimensionner des parties de ce système de basculement pour résister à un effort excessif qui ne se produirait que temporairement, par exemple dans une seule position au cours du basculement. In addition, the kinematics specific to this tilting system allows, throughout the lifting, to exert substantially constant forces and, therefore, not to have to oversize parts of this tilting system to withstand excessive force. which would only occur temporarily, for example in a single position during tilting.

L'invention a pour objet un système comme décrit plus haut qui est caractérisé en ce que - le vérin est articulé par une de ses extrémités sur un
premier axe solidaire à un des éléments de basculement, - le premier des ensembles de bras est articulé par une de
ses extrémités sur un deuxième axe solidaire du même élément
de basculement que le vérin, - le deuxième axe est positionné à une distance prédétermi
née du premier axe en direction vers 11 autre élément de
basculement, - l'autre extrémité du vérin est articulée sur un troisième
axe correspondant à l'axe de pivotement entre le premier et
le second ensemble de bras, tel que le premier ensemble
de bras est soumis à un effort de traction lors du développe
ment du vérin, - le deuxième ensemble de bras est articulé entre un quatriè
me axe solidaire à l'autre élément de basculement et l'axe de
pivotement entre les deux ensembles de bras et soumis à un
effort de compression lors d'un déplacement de l'axe de pivo
tement entre les deux ensembles de bras en direction vers
l'autre élément de basculement suivant le développement du
vérin. The subject of the invention is a system as described above which is characterized in that - the jack is articulated by one of its ends on a
first axis secured to one of the tilting elements, - the first of the arm assemblies is articulated by one of
its ends on a second axis integral with the same element
tilting than the cylinder, - the second axis is positioned at a predetermined distance
born from the first axis towards 11 another element of
tilting, - the other end of the jack is articulated on a third
axis corresponding to the pivot axis between the first and
the second set of arms, such as the first set
of the arm is subjected to a tensile force during development
cylinder, - the second set of arms is articulated between a fourth
me axis integral with the other tilting element and the axis of
pivot between the two sets of arms and subjected to a
compression force when moving the pivot axis
between the two sets of arms towards
the other tilting element according to the development of the
cylinder.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont données qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent
Figure 1 : une représentation schématique en perspective d'un système de basculement conforme à l'invention.The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it. These are given for information only and in no way limit the invention. The figures show
Figure 1: a schematic perspective representation of a tilting system according to the invention.

Figure 2 : un diagramme montrant la cinématique de déploiement du système de basculement. Figure 2: a diagram showing the kinematics of deployment of the tilting system.

La figure 1 montre en perspective un système de basculement cor à l'invention. Figure 1 shows in perspective a tilting system cor to the invention.

Ce système de basculement comporte un vérin 1 articulé ,par un arbre 2, à son extrémité 3 au bord inférieur d'un socle 4-5 approximativement vertical. Des bras de traction inextensibl comportant par exemple deux bras de traction 6 et 7,sont artic lés par des arbres respectivement 8 et 9 sur le bord supérieur du socle 4 - 5. This tilting system comprises a jack 1 articulated, by a shaft 2, at its end 3 at the lower edge of an approximately vertical base 4-5. Extensible traction arms comprising for example two traction arms 6 and 7, are articulated by shafts 8 and 9 respectively on the upper edge of the base 4 - 5.

A leurs autres extrémités le vérin 1 et les bras de traction 6 et 7 sont articulés en commun par un arbre 10. Des bras 11 assurent la transmission du mouvement exercé par le vé rin à une base 12 d'une benne 13 à basculer autour d'un axe 14
Le socle 4-5 et l'axe 14 sont solidaires d'un châssis 15. L'ax 14 y est par exemple fixé par des oreilles 16 tandis que le so y est fixé sur une poutre transversale 17.At their other ends, the jack 1 and the traction arms 6 and 7 are articulated in common by a shaft 10. Arms 11 ensure the transmission of the movement exerted by the cylinder to a base 12 of a bucket 13 to be tilted around. '' an axis 14
The base 4-5 and the axis 14 are integral with a chassis 15. The axis 14 is there for example fixed by ears 16 while the so there is fixed on a transverse beam 17.

I1 en résulte que lorsque la tige 18 du vérin 1 se déploie dans le sens de la flèche 19, l'arbre 10 subit un dépl cernent circulaire dans le sens de la flèche autour des axes 8 9. I1 follows that when the rod 18 of the jack 1 is deployed in the direction of the arrow 19, the shaft 10 undergoes a circular circular movement in the direction of the arrow around the axes 8 9.

Pour résister efficacement aux efforts latéraux exer pendant le levage,le socle 4 - 5 comporte avantageusement dieux sabots respectivement 4 et 5 situés sensiblement symétriquemer de part et d'autre de l'aplomb du vérin 1. L'accrochage des sa bots 4 et 5 à proximité des bords latéraux du châssis 15 perme de bénéficier de l'extension latérale de ce châssis pour confd rer à cet ensemble une bonne rigidité vis-à-vis des efforts latéraux. To effectively resist the lateral forces exerted during lifting, the base 4 - 5 advantageously comprises gods with hooves respectively 4 and 5 located substantially symmetrically on either side of the vertical position of the jack 1. The attachment of its bots 4 and 5 near the side edges of the chassis 15 allows to benefit from the lateral extension of this chassis to give this assembly good rigidity vis-à-vis the lateral forces.

D'une manière préférée,les bras 11 font partie d'une structure dite chandelle en forme générale de rectangle ayant pour base l'arbre 10. Cette chandelle comporte deux bielles 21 et 22 s'appuyant d'une part sur l'arbre 10 et d'autre part sous la base 12 de la benne 13. Les deux bielles sont réunies entre elles par des entretoises, par exemple par les entretoises 23, 24. La chandelle Il ne subit d'autres efforts que des efforts de compression entré la benne 13 et l'arbre 10 au moment du levage. En conséquence, sa construction n'a pas besoin d'être particulièrement renforcée. In a preferred manner, the arms 11 are part of a structure known as a candle in the general shape of a rectangle having the shaft 10 as a base. and on the other hand under the base 12 of the bucket 13. The two connecting rods are joined together by spacers, for example by the spacers 23, 24. The candle It undergoes other forces only compression forces entered the bucket 13 and the shaft 10 when lifting. Consequently, its construction does not need to be particularly reinforced.

Par ailleurs, les bras de traction 6 et 7 ne travaillent qu'en traction : leur conception peut aussi être simplifiée. En pratique, ils sont constitués de tiges métalliques terminées à leurs extrémités par les oeillets d'ancrage. Furthermore, the traction arms 6 and 7 only work in traction: their design can also be simplified. In practice, they consist of metal rods terminated at their ends by the anchoring eyelets.

La figure 2 montre,pour quatre positions angulaires cotées A à D, les positions respectives des différentes parties du système de basculement et de la benne au cours du basculement. FIG. 2 shows, for four angular positions marked A to D, the respective positions of the different parts of the tilting system and of the bucket during the tilting.

Au cours de ce basculement les axes 2, 8-9, et 14 ne se déplacent pas : ils sont fixés en rotation sur le châssis 15. Le point d'ancrage du sommet de la chandelle 11 à la base 12 de la charge 13 évolue selon un arc de cercle 25 en tirets centré sur l'axe 14. L'arbre 10, lui, évolue sur un arc de cercle 26 en tirets - points centrés sur l'axe 8 - 9. Un rapide examen des positions relatives de la base 12 de la charge 13 par rapport à la chandelle 11 montre que celle-ci reste toujours en compression. Les différentes parties du dispositif sont cotées, selon leur position, avec les références A à D. During this tilting the axes 2, 8-9, and 14 do not move: they are fixed in rotation on the chassis 15. The anchor point of the top of the candle 11 at the base 12 of the load 13 evolves according to an arc of a circle 25 in dashes centered on the axis 14. The tree 10, for its part, evolves on an arc of a circle 26 in dashes - points centered on the axis 8 - 9. A quick examination of the relative positions of the base 12 of the load 13 relative to the candle 11 shows that the latter always remains in compression. The different parts of the device are listed, according to their position, with the references A to D.

Un calcul de débit montre que,pendant la majeure partie du déploiement,le débit fluide dans le vérin varie peu avec l'angle de basculement imposé à la charge. I1 en résulte qu'un phénomène d'accélération du basculement ne se produit pas vers la fin de ce basculement. Le déversement des matériaux en vrac, en les étalant au sol, devient alors plus facile à obtenir avec un dispositif de basculement selon l'invention : quand on le désire,on évite ainsi plus facilement un mauvais déversement en tas. I1 est aussi possible de compléter ou substituer la chandelle 11 par des moyens d'extension, par exemple un vérin central, pour augmenter pour certaines applications l'angl de basculement.Par exemple, il est possible dans la position
D, de faire sortir une tige de vérin 27 (figure 2) pour faire passer l'angle de basculement de la position D à la position r
Le vérin 27 n'a pas besoin d'être très puissant puisque,du fait de la valeur de l'angle de basculement, la réaction exercée dans cette position par la benne est faible. On remarque cependant que, si le vérin 1 n'a besoin d'être qu'un vérin sin ple effet (au moment du rétablissement de la charge l'effort exercé par cette charge est suffisant pour rentrer la tige 18 du vérin 1 dans le vérin), que le vérin monté dans - ou remplaçant - la chandelle 11 sera par contre de préférence un vé à double effet. Avec cette particularité il est plus facile d retirer la charge vers l'arrière au moment du retour vers l'horizontale.A flow calculation shows that, during most of the deployment, the fluid flow in the cylinder varies little with the tilt angle imposed on the load. As a result, a phenomenon of acceleration of the tilting does not occur towards the end of this tilting. The dumping of loose materials, by spreading them on the ground, then becomes easier to obtain with a tilting device according to the invention: when desired, it is thus easier to avoid a bad dumping in heap. It is also possible to complete or replace the jack 11 by extension means, for example a central jack, to increase the tilt angle for certain applications. For example, it is possible in the position
D, to bring out a jack rod 27 (FIG. 2) to pass the tilting angle from position D to position r
The cylinder 27 does not need to be very powerful since, due to the value of the tilt angle, the reaction exerted in this position by the bucket is low. Note, however, that if the cylinder 1 need only be a full effect cylinder (when the load is restored the force exerted by this load is sufficient to return the rod 18 of the cylinder 1 in the cylinder), that the cylinder mounted in - or replacing - the candle 11 will however preferably be a double-acting vee. With this feature, it is easier to remove the load backwards when returning to the horizontal.

Le vérin remplaçant la chandelle peut être un vérin à développement simple ou télescopique. Cette solution présente l'avantage que le seul vérin double effet de l'installa tion est un vérin peu puissant donc en principe peu cher. En outre, la réalisation de la chandelle 11 sous une forme télescopique,ou son remplacement par un vérin,a pour effet de réduire la garde au sol du dispositif réalisé. Ceci rend son adaptation sur les engins de transport ou de chantier d'autant plus intéressante. The jack replacing the jack can be a simple or telescopic jack. This solution has the advantage that the only double-acting cylinder of the installation is a low-power cylinder, therefore in principle inexpensive. In addition, the realization of the candle 11 in a telescopic form, or its replacement by a jack, has the effect of reducing the ground clearance of the device produced. This makes its adaptation on transport or construction equipment all the more interesting.

La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation illustrée et elle est susceptible de nombreuses variations sans, pour autant, quitter l'étendue des reven dications qui suivent. The present invention is not limited to the illustrated embodiment and is susceptible to numerous variations without, however, departing from the scope of the claims which follow.

En particulier, le vérin ainsi. que les bras de trac tion,pourraient être articulés sur la benne, alors que les bras de compression s'appuient sur le châssis,étant entendu qu'il est le principe de la présente invention d'éviter une mise sous effort de flexion des éléments constituant un système de basculement,en travaillant uniquement sur traction et compression. In particular, the cylinder as well. that the traction arms could be articulated on the bucket, while the compression arms are supported on the chassis, it being understood that it is the principle of the present invention to avoid the bending of the elements constituting a tilting system, working only on traction and compression.

Claims

1 - System for tilting two elements (13, 15) relative to one another, having a first (6, 7) and a second (21, 22) sets of arms connected together by one of their ends and capable of being connected each by its other end to one of the tilting elements, respectively and a jack (1) capable of effecting the separation of the two arm assemblies from a rest position in which the two sets of arms are essentially folded, characterized in that - the jack (1) is articulated by one of its ends on a

first axis (2) integral with one of the rocking elements

ment (15) - the first of the sets of arms (6, 7) is articulated by a

of its ends on a second axis (8, 9) integral with the

same tilting element (15) as the jack (1), - the second axis (8, 9) is positioned at a predetermined distance

end of the first axis (2) towards the other element

tilt (13), - the other end of the jack (1) is articulated on a third

axis (10) corresponding to the pivot axis between the pre

mier (6, 7) and the second (21, 22) set of arms, such that

the first set of arms (6, 7) is subjected to a force of

traction during the development of the jack (1), - the second set of arms (21, 22) is articulated between a

fourth axis integral with the other tilting element (1:

and the pivot axis (10) between the two sets of braz

and subjected to a compressive force during a displacement c

the pivot axis (10) between the two sets of arms

towards the other tilting element (13) sui

before the development of the jack (1).

2 - Tipping system for a bucket (13) disposed on a chassis (15), characterized in that the set of arms (6, 7) subjected to a tensile force and the jack (1) are articulated on the chassis (15), the set of arms (21, 2: subjected to compression being articulated on the bucket (13).

3 - System according to claim l or 2, characterized in that the set of arms subjected to a compressive force comprises a jack (21, 24) disposed between the bucket and the joint common to the jack and the set of arm under tension.

4 - System according to claim 3, characterized in that the set of arms subjected to a tensile force comprises two arms placed on either side of the vertical alignment of the jack, and in that the candle comprises a structure in general shape of rectangle (21, 24) extending by one of its directions (23, 24) orthogonally to the jack to offer better resistance to lateral forces oriented in the plane of the rectangle at the time of tilting.

5 - System according to claim 3 or claim 4, characterized in that the set of arms subjected to compression comprises means (27) of extension to increase the tilt angle.

6 - System according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cylinder is a single acting cylinder.

7 - System according to claim 5 or 6, characterized in that the extension means comprise a double-acting cylinder and single development or telescopic.

8 - Machine provided with a system according to any one of claims i to 7, comprising a chassis (15) on which is articulated (14) a bucket to be lifted and on which the tilting system is fixed 117) by means of a support (4, 5).