FR2694730A1 - Dispositif de commande de sécurité pour véhicule industriel ayant une partie mobile, notamment pour véhicule à benne basculante. - Google Patents

Dispositif de commande de sécurité pour véhicule industriel ayant une partie mobile, notamment pour véhicule à benne basculante. Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de commande de sécurité d'un véhicule industriel ayant une partie mobile, dont le châssis (12) repose par l'intermédiaire d'une suspension déformable (30) sur l'essieu (17) de roues porteuses, ce dispositif comprenant un vérin principal (15) permettant de déplacer cette partie mobile par rapport au châssis, au moins un vérin stabilisateur (16), solidaire du châssi (12), et des moyens de commande du vérin principal (15) et du (ou des) vérin(s) stabilisateur(s), les moyens de commande du vérin principal pilotant les moyens de commande du (ou des) vérin(s) stabilisateur(s) (16), de telle sorte que l'allongement de ce(s) vérin(s) stabilisateur(s) a lieu avant celui du vérin principal, chaque vérin stabilisateur (16) n'ayant une action de stabilisation qu'après un certain allongement du vérin principal (15). Application notamment aux véhicules à benne basculante.

Description

DESCRIPTION
Domaine technique
La présente invention concerne un dispositif de commande de sécurité pour véhicule industriel ayant une partie mobile, notamment pour véhicule à benne basculante.
Etat de la technique
Dans la suite de la description on prendra comme exemple une application à un véhicule à benne basculante. Mais le dispositif de l'invention n'est pas limité à un tel type de véhicule.
Un véhicule à benne basculante est un véhicule à moteur ayant une benne permettant de transporter un chargement et pivotant autour d'un axe transversal, situé à l'arrière du véhicule. Un mécanisme de levage est prévu pour relever la benne et décharger son contenu à travers une ouverture de décharge disposée à l'arrière de ladite benne. En général, ce véhicule est amené en marche arrière jusqu'à l'endroit choisi en vue du déchargement.
La benne est alors relevée pour décharger son contenu.
Le mécanisme de levage employé pour relever la benne ou pour la faire pivoter comporte habituellement un vérin hydraulique à commande manuelle, agissant entre le châssis du véhicule et l'avant de la benne, ce vérin étant alimenté en fluide sous pression par une pompe entraînée par le moteur du véhicule.
La manutention de charges en utilisant de tels véhicules à benne présente un certain nombre de risques, une telle benne pouvant monter à plus de dix mètres de haut pour un poids supérieur à vingt huit tonnes Il n'est pas rare que des véhicules à benne basculante se retournent en cours de déchargement. Ces accidents peuvent être imputables à la négligence ou au manque d'expérience du conducteur, ou bien encore à des évènements que le conducteur n'avaient pas pu prévoir.
Une demande de brevet français numéro
FR-A-2 582 593 décrit un dispositif pour le blocage de la suspension d'un véhicule de manutention de charge, par exemple un camion à benne basculante, en vue d'améliorer la stabilité transversale de celuici.
Le domaine de cette demande de brevet de l'art antérieur est celui des véhicules comportant un châssis qui, par l'intermédiaire de suspensions, repose sur des roues. Lorsqu'un véhicule de ce type se trouve sur une chaussée inclinée transversalement, sa stabilité transversale reste assurée tant que le centre de gravité de l'ensemble du véhicule et de sa charge ne sort pas du polygone de sustentation ; ce qui peut être le cas lorsque la charge est mobile sur le véhicule (par exemple une benne dont l'opérateur peut commander le basculement) . Ainsi, un véhicule stationné sur un terrain en dévers reste en équilibre tant que sa benne reste posée sur le châssis.Par contre, au fur et à mesure que la benne s'élève, au cours de la manoeuvre de basculement, le centre de gravité de la benne s'élève et, le jeu de l'élasticité des suspensions aidant, l'opération peut se terminer par un renversement sur le côté de l'ensemble du véhicule.
Le dispositif décrit dans cette demande de brevet de l'art antérieur est destiné à équiper par exemple un camion à benne basculante. L'arrière du châssis, constitué par des longerons reposant par des suspensions sur un essieu muni de roues, comprend alors au moins un vérin disposé entre un longeron du châssis et l'élément portant un arbre de roue du véhicule. Des moyens sont, de plus, prévus pour commander à volonté l'allongement de ce vérin qui déleste ainsi la suspension jusqu'à venir porter contre une butée mécanique.Le châssis est ainsi rendu rigidement solidaire de l'axe géométrique de la roue considérée, ce qui permet de réaliser à la fois une suppression de l'effet de roulis pour la charge, et un report du point limite de stabilité transversale, si bien que la limite acceptable passe de la valeur définie par l'écartement des suspens ions à la valeur correspondant à l'extérieur du pneu de la roue la plus chargée. Ce dispositif est prévu pour être commandé depuis la cabine de conduite du chauffeur.
Un tel dispositif présente un inconvénient majeur. En effet, le maintien par l'opérateur de la suspension bloquée entraîne une absence de correcteur de freinage, source d'accidents qui peuvent être mortels.
Des situations analogues à celles qui viennent d'être décrites peuvent également se produire avec des véhicules autres que des véhicules à benne basculante où une partie mobile du véhicule, en raison de sa projection en dehors de la partie restante dudit véhicule, peut créer des moments défavorables et/ou saillir de façon dangereuse. Les excavatrices et autres engins de terrassement sont des exemples de véhicules de ce type.
La présente invention a pour objet de réaliser un dispositif de commande de sécurité pour de tels véhicules industriels ayant une partie mobile, de manière à en accroître la sécurité de fonctionnement.
Exposé de l'invention
L'invention propose donc un dispositif de commande de sécurité d'un véhicule industriel ayant une partie mobile dont le châssis repose par l'intermédiaire d'une suspension déformable sur l'essieu de roues porteuses, ce dispositif comprenant un vérin principal permettant de déplacer cette partie mobile par rapport au châssis, au moins un vérin stabilisateur, solidaire du châssis, et des moyens de commande du vérin principal et du (ou des) des vérin(s) stabilisateur(s), caractérisé en ce que les moyens de commande du vérin principal pilotent les moyens de commande du (ou des) vérin(s) stabilisateur(s), de telle sorte que l'allongement de ce(s) vérin(s) stabilisateur(s) a lieu avant celui du vérin principal, et en ce que chaque vérin stabilisateur n'a une action de stabilisation qu'après un certain allongement du vérin principal.
Avantageusement ce dispositif comprend deux vérins stabilisateurs disposés au-dessus de l'essieu des roues porteuses, ces deux vérins stabilisateurs ne touchant cet essieu de manière à le verrouiller hydrauliquement qu'après un certain allongement du vérin principal.
Dans une variante de réalisation ce dispositif comprend un vérin stabilisateur qui actionne une languette solidaire d'une tige mobile en rotation, cette tige étant munie de deux cames excentrées dans des positions proches de chacune de ses extrémités, chaque came, située au-dessus de l'essieu des roues porteuses, ne touchant ce essieu de manière à le verrouiller hydrauliquement qu'après un certain allongement du vérin principal.
Avantageusement, chaque vérin stabilisateur est alimenté en fluide par une dérivation à l'entrée du vérin principal.
Avantageusement, le dispositif de l'invention comprend de plus
- un contact de fin de course permettant de détecter un début d'allongement du vérin principal,
- une soupape de sécurité disposée dans le circuit d'alimentation en fluide du (ou des) vérin(s) stabilisateur(s),
- un capteur d'inclinaison permettant de vérifier si les conditions de sécurité sont réunies.
Avantageusement, un tel dispositif procure une stabilité en cours de manutention et permet d'éviter certains renversements dus à des "oscillations" d'origines multiples (vent, stabilité du terrain et du matériel, nature du chargement, àcoups d'avant en arrière donnés par les chauffeurs inexpérimentés). Un tel dispositif supprime la majorité des oscillations en verrouillant hydrauliquement l'essieu arrière au châssis par le truchement du (ou des) vérin(s) stabilisateur(s) actionné(s) automatiquement dès la commande de mouvement de la partie mobile.
Avantageusement, le dispositif de l'invention reste aussi valable pour tous les types de suspension, à savoir aussi bien pour celles dites "a air" que celles dites "à lames".
Avantageusement, le capteur d'inclinaison est un niveau à bille comprenant un long tube incurvé en un matériau résistant aux très hautes et très basses températures et restant transparent à long terme, dans lequel se déplace une bille. De plus il comprend un ou deux capteur(s) de détection de présence de la bille pour des angles d'inclinaison latérale du véhicule, ces angles étant réglables.
Avantageusement le véhicule est un véhicule à benne basculante, le levage de la benne étant réalisé au moyen du vérin principal, le (ou les) verin(s) stabilisateur(s) étant actionné(s) lors de la commande de montée de la benne.
De manière avantageuse le capteur d'inclinaison est monté près de l'axe de manutention de charge ou à l'avant du véhicule. Une telle solution est économique et fiable.
Avantageusement, le contact fin de course est une vanne fin de course pilotée automatiquement par la position de la caisse de la benne par rapport au châssis.
De plus chaque vérin stabilisateur peut être un vérin à simple effet, ultra-compact monté sur une semelle en caoutchouc.
Avantageusement, le dispositif de l'in- vention est très simple à mettre en oeuvre. De plus, il peut être vendu sous la forme d'un kit d'éléments qui peuvent être implantés sur tout véhicule normal.
De plus, le dispositif de l'invention permet d'obtenir un certain nombre d'avantages prépondérants :
- une grande sécurité d'utilisation : contrairement au dispositif de l'art antérieur cité plus haut, de par sa conception le dispositif de l'invention ne peut avoir aucune action sur la position du correcteur de freinage,
- une grande sécurité de fonctionnement si par accident, l'un des composants (flexibles, tuyaux, raccords, vérins, etc...) venait à se rompre, ce système se mettrait en position "sécurité" de par la fermeture automatique de la soupape parachute, empêchant ainsi toute descente intempestive du vérin principaL,
- une grande sécurité au roulage : si pour une raison quelconque, la benne étant en position de repos sur le châssis, -le (ou les) vérin(s) stabilisateur(s) ne rentrai(en)t pas, cet incident n' aurait aucune action sur le bon fonctionnement de la suspension car dans cette configuration le (ou les) vérin(s) ne bloque(nt) pas l'essieu. De surcroît, lors d'un débattement particulièrement important de la suspension (cassis, dos d'âne, passage à niveau, etc...) l'essieu repousserait ce ou ces vérin(s) car le fluide peut aller librement vers le vérin principal grâce à la position de la vanne de fin de course qui est dans le sens "passant",
- une grande sécurité de par sa conception même : le (ou les) vérin(s) utilisé(s) dans ce dispositif est (sont) ultra-compact(s) (longueur inférieure à 11 cm). Il en résulte un risque infime de flambage ou de rupture.De plus, ce (ou ces) vérin(s) est (sont) monté(s) sur des semelles de caoutchouc, laissant ainsi un certain degré de liberté pour les éventuelles mouvements de l'essieu.
Brève description des dessins
- La figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule à benne basculante avec un écorché des roues arrières permettant de voir le dispositif de l'invention,
- la figure 2 est une vue de dessous de la remorque représentée à la figure 1,
- la figure 3 illustre une variante du dispositif de l'invention,
la figure 4 illustre un élément du dispositif de l'invention.
Exposé détaillé des modes de réalisation
Le véhicule représenté sur les figures 1 et 2 est un véhicule industriel de type semi-remorque comprenant un tracteur 10 et une remorque trois essieux 11, muni d'une benne basculante mue hydrauliquement.
La remorque à benne basculante 11 a un châssis 12 sur lequel repose la benne 13, pivotant autour d'un axe 14. Le levage de la benne est réalisé au moyen d'un vérin hydraulique 15.
Le dispositif de commande de sécurité de l'invention comprend au moins un, ici deux, vérin(s) stabilisateur(s) 16, solidaire(s) du châssis 12 et situé(s) au-dessus de l'essieu arrière 17 de ce châssis.
Ces vérins stabilisateurs 16 sont alimentés en fluide, par exemple en huile, par une dérivation 18 à L'entrée du vérin principal 15. Le circuit d'alimentation en fluide comprend un flexible 19 pouvant suivre le mouvement de basculement du vérin 15, un boîtier 20 limiteur de pression, une soupape de sécurité 21, par exemple de type "parachute", une canalisation 22, une vanne fin de course 23, comprenant une entrée 24 de réglage en hauteur, qui coupe ledit circuit dès que la benne 13 est levée.
Le dispositif de commande de sécurité de l'invention comporte également un capteur d' inclinaison 26 permettant de vérifier si les conditions de sécurité pour bennage sont réunies.
La fonction montée de la benne 13 est réalisée par le fluide poussé par une pompe. La commande montée ou descente de benne est obtenue par un distributeur. Ces derniers éléments, étant bien connus de l'homme de l'art, ne sont pas représentés sur les figures.
Le dispositif de l'invention est donc alimenté en fluide par la dérivation 18 à L'entrée du vérin principal 15. On trouve ensuite sur le circuit hydraulique la soupape 21, le flexible 19 puis un tuyau hydraulique 22 pour arriver à la vanne fin de course 23. Cette vanne fin de course 23 est pilotée automatiquement par la position de la caisse de la benne 13 par rapport au châssis 12.
Au repos (caisse sur le châssis) cette vanne 23 est en position passante, le fluide la traversant librement.
Dès que l'opérateur met la benne 13 en position montée, ce fluide sous pression est envoyé dans tous les vérins. Mais, le vérin principal devant lever le chargement, les deux vérins stabilisateurs 16 se déploient en premier ; ils ne sont, en effet, soumis à aucune charge.
Une fois en butée (à fond de course, car ils ne touchent pas encore l'essieu), la pression va augmenter et le vérin principal 15 va se déployer à son tour, faisant monter la benne 13.
Arrivée à une certaine hauteur, la benne 13 va relâcher la vanne fin de course 23 qui va alors se trouver dans la position non passante, isolant ainsi les vérins stabilisateurs. Ces vérins vont alors se comporter comme des verrous hydrauliques.
Dans les véhicules normaux, lors de la montée de la benne, il se produit un énorme transfert de charge sur l'essieu arrière 17 (de plusieurs tonnes). Cette surcharge va permettre d'écraser la suspension 30, mettant ainsi en contact ces vérins 16 avec l'essieu arrière 17 qui sera alors verrouillé hydrauliquement.
La benne 13 étant levée (c'est le moment le plus dangereux), il n'y a plus de suspension, ce qui permet d'éviter toute oscillation malencontreuse.
Dans une variante de réalisation, représentée à la figure 3, le dispositif de l'invention comprend un vérin stabilisateur 16 solidaire du châssis, disposé au-dessus d'une languette 40 de manière à pouvoir actionner celle-ci. Cette languette 40 est solidaire d'une tige 41, mobile en rotation, munie de deux cames excentrées 42 dans des positions proches de ses extrémités.
Ces deux cames 42, dans une position de repos du vérin stabilisateur 16, sont en une première position 43.
Lors de la commande de ce vérin stabilisateur 16, ces deux cames 42 sont déplacées, par rotation de la tige 41 entre les longerons droit et gauche 44, en une seconde position 45.
Lorsque le vérin stabilisateur 16 est en butée, ces cames, en cette position 45, ne touchent pas l'essieu 17.
Le fonctionnement de cette variante est identique à celui de la réalisation décrite plus haut.
Ainsi, dans une troisième position 46, les cames 42 entrent en contact avec l'essieu arrière 17 de manière à verrouiller hydrauliquement celui-ci, lorsque la surcharge due au lever de la benne 13 écrase la suspension 30.
Il faut toutefois préciser que le dispositif de l'invention, ainsi défini, n'apporte toute son efficacité que si il est utilisé à bon escient, ce qui explique l'existence du capteur d'inclinaison 26, ou indicateur de niveau.
Ce capteur 26 peut avantageusement, comme représenté sur la figure 4, comprendre un niveau à bille avec un (ou deux) capteur(s) 31 de détection de présence de la bille pour deux angles réglables d'inclinaison latérale du véhicule.
Ce capteur d'inclinaison 26 peut avantageusement être monté près de l'axe de bennage à l'arrière ou à l'avant du véhicule. Il comprend, par exempLe, un long tube 32 incurvé vers le bas en un matériau résistant aux très hautes et très basses températures et qui reste transparent à long terme, par exemple en métacrilate, rempli d'air, dans lequel se déplace une bilLe 33. Ce tube est assez long (par exemple d'environ 50 centimètres) pour pouvoir être visible d'une distance de trois ou quatre mètres.
Derrière ce tube peuvent avantageusement être visualisées deux zones 34 correspondant à des zones de bennage considérées comme dangereuses : en effet, un bennage n'est possible que pour un angle de dévers inférieur à environ 30 par rapport à l'horizontale.
Les signaux en sortie du (ou des) capteur(s) 31 peuvent être utilisés pour signaler le danger au chauffeur, par exemple en mettant en route le klaxon du véhicule, ou pour interdire certaines actions, par exemple interdire un lever de benne.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de commande de sécurité d'un véhicule industriel ayant une partie mobile, dont le châssis (12) repose par l'intermédiaire d'une suspension déformable (30) sur l'essieu (17) de roues porteuses, ce dispositif comprenant un vérin principal (15) permettant de déplacer cette partie mobile par rapport au châssis, au moins un vérin stabilisateur (16), solidaire du châssis (12), et des moyens de commande du vérin principal et du (ou des) vérin(s) stabilisateur(s), caractérisé en ce que les moyens de commande du vérin principal (15) pilotent les moyens de commande du (ou des) -vérin(si stabilisateur(s) (16), de telle sorte que l'allongement de ce(s) vérin(s) stabilisateur(s) a lieu avant celui du vérin principal, et en ce que chaque vérin stabilisateur (16) n'a une action de stabilisation qu'après un certain allongement du vérin principal (15).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux vérins stabilisateurs (16) disposés au-dessus de l'essieu (17) des roues porteuses, qui ne touchent cet essieu, de manière à le verrouiller hydrauliquement, qu'après un certain allongement du vérin principal (15).
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un vérin stabilisateur (16) qui actionne une languette (40) solidaire d'une tige (41), mobi le en rotation, cette tige étant munie de deux cames excentrées dans des positions proches de ses extrémités, chaque came (42) située au-dessus de l'essieu (17) des roues porteuses ne touchant cet essieu, de manière à le verrouiller hydrauliquement, qu'après un certain allongement du vérin principal (15).
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque vérin stabilisateur (16) est alimenté en fluide par une dérivation (18) à L'entrée du vérin principal (15).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un contact de fin de course (24) permettant de détecter un début d'allongement du vérin principal (15).
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend une soupape de sécurité (21) disposée dans le circuit d'alimentation en fluide du (ou des) vérin(s) stabilisateur(s) (16).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur d'inclinaison (26) permettant de vérifier si les conditions de sécurité sont réunies.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ce capteur d'inclinaison (26) est un niveau à bille comprenant un long tube (32) incurvé, en un matériau résistant aux très hautes et très basses températures, restant transparent à long terme, dans lequel se déplace une bille (33).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un capteur (31) de détection de présence de la bille (33) pour deux angles d'inclinaison latérale du véhicule.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le véhicule est un véhicule à benne basculante, le levage de La benne étant réalisé au moyen du vérin principal (15), et en ce que le (ou les) vérin(s) stabilisateur(s) (16) est (sont) actionné(s) lors de la commande de montée de benne.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le contact fin de course (24) est une vanne fin de course pilotée automatiquement par la position d-e la caisse de la benne par rapport au châssis.
12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque vérin stabilisateur (16) est un vérin à simple effet, ultra-compact, monté sur une semelle en caoutchouc.
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