WO2015019012A1 - Support articulé pour un appareil de manutention tel qu'une grue, et tracteur forestier comprenant une grue montée rotative sur un tel support articulé fixé sur un châssis du tracteur - Google Patents

Support articulé pour un appareil de manutention tel qu'une grue, et tracteur forestier comprenant une grue montée rotative sur un tel support articulé fixé sur un châssis du tracteur Download PDF

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Philippe BOURGEOIS REPUBLIQUE
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FOREST TRACT
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/36—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes mounted on road or rail vehicles; Manually-movable jib-cranes for use in workshops; Floating cranes
    • B66C23/44—Jib-cranes adapted for attachment to standard vehicles, e.g. agricultural tractors

Definitions

  • Articulated support for a handling device such as a crane, and forestry tractor comprising a crane rotatably mounted on such an articulated support fixed on a tractor chassis
  • the invention relates to an articulated support for a handling device such as a crane.
  • a handling device such as a crane.
  • Such a support is particularly intended to be fixed on a forest tractor chassis.
  • forest tractors In order to exploit the forest resources, forest tractors conventionally comprising a chassis, chassis drive means such as a plurality of wheel pairs or a track system coupled to a drive motor, and a crane attached to a tractor are used.
  • the frame generally rotatably mounted relative to an axis perpendicular to the frame.
  • the free end of the crane can be equipped with a trunk gripper, a cutting tool, etc., depending on the work to be done on the trees.
  • the manufacturers themselves do not recommend their use in rough terrain with a slope greater than 8 to 10 ° inclination.
  • a platform for supporting the crane the plate being secured to the platform via a first ball joint comprising a first ball secured to the platform and cooperating with a first ring fixed under the plate so that a center the first ball forms a center of rotation of the first ring on the first ball,
  • Tilting means more precisely four jacks, for tilting the plate by a predefined angle with respect to an axis perpendicular to the main plane of the platform, and
  • Anti-rotation means to prevent rotation of the ring on the ball along an axis perpendicular to the plate
  • the crane is mounted on a pivoting foot relative to the plate, along an axis perpendicular to the plate, and means are provided to control the rotational movement of the foot of the crane with respect to the plate.
  • the tilting means make it possible to level the platform supporting the crane, compensating for an inclination of the platform and the chassis linked to the slope of the ground.
  • the anti-rotation means are necessary to prevent any undesired and undesired rotation of the plate relative to the platform, along an axis perpendicular to the plate.
  • the anti-rotation means consist of a bar passing through the ball in a through recess provided for this purpose; said bar is secured to the plate by means of a pivot connection where all the forces related to the load of the crane are carried over two bearings positioned at the ends of the bar and which work in friction, especially during a rotation of the plate along an axis substantially parallel to the main axis of the bar.
  • the invention proposes a new articulated support, allowing a leveling of the crane continuously, but whose robustness is improved. More specifically, the invention proposes a support for a handling device such as a crane, support comprising a platform articulated on a platform. The invention also proposes a forestry tractor comprising:
  • a support according to the invention a support whose platform is secured to the chassis,
  • Tilt means for tilting the plate by a predefined angle relative to an axis perpendicular to the main plane of the platform
  • the support according to the invention comprises:
  • Anti-rotation means for preventing a rotation of the ring on the base according to an axis perpendicular to the plate
  • a first end (51) is secured to the ring (46) of the first ball joint
  • a second end (55) is secured to the platform (30) via a second ball joint (60).
  • the means for tilting the plate relative to the axis perpendicular to the main plane of the platform comprise for example a jack whose one end is secured to the plate and a second end is secured to the platform.
  • Several jacks can also be envisaged, preferably distributed around the periphery of the plate, as described in document D1.
  • the support plate according to the invention can be tilted in all directions, that is 360 degrees. Moreover, in all directions, the angle of inclination is limited only by the dimensions of the first ball and the foot of the ball. Thus, with for example a plateau of approximately 0.75 m and a ball diameter greater than 0.3 m, it is possible to easily reach angles of inclination varying between 0 and 25 °.
  • the ring is for example welded or bolted under the plate, and it preferably has a spherical internal surface, of adjusted dimensions outer diameter of the ball to ensure a connection without play between the ball and the ring; also the spherical internal shape of the ring provides a large contact area between the ring and the ball, for a better distribution of the forces related to the load of the ring plate to the ball.
  • the flange rigid and integral with the platform and the ring, prevents any rotation of the ring on the ball of the first ball joint connection along the axis perpendicular to the platform. But as the flange is secured to the platform by a ball joint, the flange authorizes and follows the movements of the plate on the first ball joint. Thus the flange does not interfere with the leveling of the platform compensating the inclination of the platform.
  • the flange providing the anti-rotation function is positioned outside the elements (ball and ring) forming the first ball joint. During the work of the crane, the loads related to the load are reported only on the first ball joint and are distributed over the entire contact surface of the ring on the ball.
  • the flange providing the anti-rotation function, external to the ball joint, receives no or very little effort related to the load of the crane and therefore does not wear prematurely.
  • the support according to the invention is thus much more robust than the support of D1.
  • the first end of the flange is secured to the first ring by a pivot connection along a pivot axis which passes through the center of rotation of the first ball joint and which is parallel to the plate.
  • a pivot connection along a pivot axis which passes through the center of rotation of the first ball joint and which is parallel to the plate.
  • the second ball joint can comprise a second ball (61) integral with the platform (20) and cooperating with a recess (56) pierced at the second end (55) of the flange, a center of the second ball forming the center of rotation of the flange on the second ball (61).
  • the recess (56) has a spherical inner surface of dimensions adjusted to the dimensions of the second ball (61) to ensure a connection without play between the recess and the second ball.
  • the recess has a cylindrical internal surface, and the second ball joint is completed by means for limiting any translational movement of the recess along an axis perpendicular to the platform. Since load-related efforts are not reported on the second pivot link, the latter does not need to be sized as robust as the first one.
  • the second ball joint connection may comprise a ball integral with the second end (55) of the flange and housed inside a spherical or cylindrical recess pierced in a mechanical part secured to the platform; the mechanical part is for example a ring having a cylindrical recess.
  • the flange is for example made from a metal bar or portions of bars secured (for example welded) to one another, of circular section (round iron) and / or rectangular section (flat iron).
  • the flange is a single flange, extending in a single direction, the second end of which is intended to be secured to the platform, and whose first end is intended to be secured to the first ring.
  • the flange is a double flange, V-shaped, a tip of the V forming the second end of the flange to be secured to the platform, and the free ends of the branches of the V-flange forming first ends of the flange to be secured to the first ring, preferably on either side of the center of rotation of the first ring. This V shape allows a distribution of the ring forces on the branches of the flange.
  • the ring may comprise a substantially cylindrical pin extending along the axis of pivoting, pin adjusted to rotate without play along the axis of pivoting within a recess of corresponding cylindrical shape positioned at the second end of the flange.
  • the pin and the first end of the flange thus form a pivot connection, allowing a rotation of the first ring relative to the flange along the axis of rotation.
  • the first ring can comprise two substantially cylindrical pins extending along the axis of pivoting on either side of the first ring, the two pins being adjusted to rotate without play along the axis of pivoting within two associated recesses positioned at the free ends of the branches of the V-shaped flange.
  • the pivot connection between the flange and the first ring facilitates tilting movements of the plate relative to the platform, while preventing the rotation of the plate along any axis perpendicular to the plate.
  • the first pivot connection must be able to withstand all the efforts related to the load of the handling tool (the crane, for example) intended to be supported by the plate.
  • the first pivot connection must therefore be dimensioned accordingly.
  • the second pivot connection supports little effort.
  • the diameter of the first ball is preferably selected from the order of 0.2 to 0.6 m, 2 to 5 times larger than the diameter of the ball of the second pivot connection.
  • the flange is also chosen of the order of 0.05 to 0.2 m: the lever arm between the two pivot connections is thus quite short so that the efforts of the first pivot connection on the second pivot connection are limited.
  • the anti-rotation means comprise two flanges; each flange includes:
  • each flange is secured to the ring of the first ball joint by a pivot connection, the same pivot connection for the two flanges,
  • each flange is secured to the platform via a second or third ball joint, and the two flanges are positioned on either side of the ring of the first ball joint, symmetrically with respect to a plane passing through the axis of inclination of the plate and the axis of the pivot connection solidarisant the flanges to the ring.
  • FIG. 1 is a partial perspective view of a forestry tractor according to the invention
  • FIG. 2 is a partial perspective view of an embodiment of a support according to the invention.
  • FIG. 3 is a view of a ball of the first ball joint of a support according to the invention.
  • FIG. 4 is a perspective view of an embodiment of a flange of a support according to the invention.
  • FIG. 5 is a front view of another embodiment of a support according to the invention.
  • FIG. 6 is a view of a detail of FIG.
  • Tilting means for inclining the plate by a predefined angle with respect to a Z axis perpendicular to the main plane of the platform
  • the chassis 1 and the means 2 for driving the chassis in motion are made according to widely known techniques, in the example two axles (only one shown) each driving two wheels.
  • the support 10 essentially comprises a plate 30 articulated on a platform 20 integral with the frame 1.
  • the plate is secured to the platform via a first ball joint 40 comprising a female ball joint cooperating with a male ball joint, so that a center of the female socket forms a center of rotation of the male ball joint on the female ball.
  • the female ball is a ball 41 of which one foot 42 is integral with the platform 20;
  • the male ball is a ring 46 fixed (for example welded) under the plate, ring which has an inner surface spherical dimensions adjusted to the outer diameter of the ball.
  • the outer surface of the ring is for example spherical ( Figures 1, 2) or cylindrical ( Figure 5, 6).
  • the tilting means of the plate are for example (FIGS. 1, 5) constituted by four jacks 25, a first end of which is connected to the platform 20 and a second end of which is connected to the plate 30, associated with a control means (no shown) which simultaneously controls the length of the four jacks.
  • the use of appropriate jacks makes it possible to obtain inclinations of up to 25 ° with respect to the Z axis.
  • the foot 42 of the ball 41 serves as a stop for the ring 46 (FIG. 6) to limit the inclinations of the pole. .
  • the crane 3 comprises a crane leg 4, an upstream arm 5, a downstream arm 6 and a tool.
  • the crane foot 4 is rotatably mounted on the plate 20 relative to an axis perpendicular to the plate; for this, in the example shown:
  • a ring gear is fixed on the plate 20
  • the crane foot 4 is fixed on a toothed disc mounted fitted inside the ring gear so that an axis of symmetry of the toothed disc coincides with an axis of symmetry of the ring gear, axis of symmetry perpendicular to the plateau, and so that the teeth of the disc mesh with the teeth of the crown,
  • a first end 51 is secured to the ring 46 of the first ball joint
  • a second end 55 is secured to the platform via a second ball joint 60
  • the shape of the ends 51, 55 of the flange depends on how the flange is secured to the first ball joint and how the second ball joint is made.
  • the flange is a V-shaped double flange, a tip of the V forming the second end 55 of the flange, and the free ends of the branches of the V-flange forming the first ends 51 of the flange.
  • the first end of the flange is secured to the ring 46 by a pivot connection along a pivot axis Y which passes through the center of rotation of the first ball joint, which is parallel to the plate 30; in the examples shown, the pivot axis is also orthogonal to an axis X defined by the center of rotation of the first ball joint 40 and the center of rotation of the second ball joint 60, for a symmetrical distribution of the ring forces on the flange; also, the pivot axis and the X axis are in the same plane substantially parallel to the platform, to limit the shear forces on the flange.
  • the ring of the first ball joint comprises two pins 47 extending along the pivot axis Y on either side of the ring 46; the two pins 47 are adjusted to pivot without play along the pivot axis Y inside two associated recesses 52 positioned at the free ends of the branches of the V-shaped flange.
  • two portions of axis Y1, Y2 are secured to the plate 20 by means of fastening tabs and are adjusted to rotate without play inside respectively the two recesses 52 of the flange 50 It is recalled that the ring 46 is integral with the plate 30.
  • the second end 55 of the flange is secured to the platform via the second ball joint 60 which comprises a female part and a male part.
  • the second ball joint is preferably made so that the X axis passing through the center of rotation of the first ball joint and the center of rotation of the second ball joint is substantially parallel to the platform. This is not necessary, however. In the example of FIGS.
  • the female part consists of a ball 61 secured to the platform 20 by an axis 62 maintained orthogonal to the platform 20 inside a fixing lug 63 in U;
  • the male part is constituted by a cylindrical recess 56 pierced at the second end 55 of the flange; the axis of the recess 56 is substantially parallel to the axis 62 when the plate 30 is parallel to the platform 20.
  • the female part consists of a ball welded to the second end 55 of the flange, and the male part is constituted by a hollow cylinder secured to the platform by fixing lugs, so that an axis of the cylinder is substantially parallel to the platform.
  • the tray is tilted with respect to the Z axis, in a controlled way, up to 25 °, in all directions,
  • the diameter of the ball of the first ball joint is 0.30 m
  • the ball diameter of the second ball joint is 0.1 m
  • the V branches of the flange measure about 1 m.
  • a forest tractor essentially comprises:
  • Tilting means for tilting the plate by a predefined angle with respect to the Z axis perpendicular to the main plane of the platform
  • the tilting means allow, continuously, during the movements of the tractor in rough terrain, to maintain the horizontal plateau, regardless of the inclination of the ground.
  • the support with its horizontal plate, thus allows to have a crane always positioned in a vertical plane, which works with limited shear forces at the level of the crane foot.
  • the tray tilting means comprise in particular:
  • An inclinometer positioned on the platform, for determining an angle and a direction of inclination of the platform, and therefore of the chassis, with respect to a fixed terrestrial reference system, • a means for continuously adjusting the height of the cylinders to tilt the plate relative to the platform, to permanently bring the plateau in a horizontal plane relative to the terrestrial reference.
  • the adjustment means is in practice a computer and electronic means: ⁇ capable of producing for each cylinder a control signal of a desired height,
  • the adjustment means is preferably part of a larger computer and electronic means providing complete control of the tractor, including the handling device.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

L'invention concerne un support (10) pour un appareil de manutention tel qu'une grue (3), support articulé destiné à être fixé sur un châssis (1) mobile tel qu'un châssis de tracteur forestier, support comprenant : une plateforme (20) définissant un plan principal, un plateau (30) destiné à supporter l'appareil de manutention, le plateau étant solidarisé à la plateforme par l'intermédiaire d'une première liaison rotule (40) comprenant une boule (41) solidaire de la plateforme et coopérant avec une bague (46) fixée sous le plateau de sorte qu'un centre de la boule forme un centre de rotation de la bague sur la boule, et des moyens anti-rotation pour empêcher une rotation de la bague sur la roture selon un axe perpendiculaire au plateau. Le support selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens anti-rotation comprennent une bride (50) dont : une première extrémité (51) est solidarisée à la bague (46) de la première liaison rotule, une deuxième extrémité (52) est solidarisée à la plateforme (30) par l'intermédiaire d'une deuxième liaison rotule (60). L'invention concerne également un tracteur comprenant un support articulé tel que décrit ci-dessous.

Description

Support articulé pour un appareil de manutention tel qu'une grue, et tracteur forestier comprenant une grue montée rotative sur un tel support articulé fixé sur un châssis du tracteur
Domaine technique et état de l'art L'invention concerne un support articulé pour un appareil de manutention tel qu'une grue. Un tel support est notamment destiné à être fixé sur un châssis de tracteur forestier.
Pour exploiter les ressources forestières, on utilise des tracteurs forestiers comprenant classiquement un châssis, des moyens d'entraînement du châssis tels qu'une pluralité de paires de roues ou un système à chenilles couplé à un moteur d'entraînement, et une grue fixée sur le châssis, généralement montée rotative par rapport à un axe perpendiculaire au châssis. L'extrémité libre de la grue peut être équipée d'une pince de préhension des troncs, d'un outil de coupe, etc., en fonction des travaux à effectuer sur les arbres. Pour la plupart des tracteurs forestiers équipés de grue classique et utilisés aujourd'hui, les constructeurs eux-mêmes déconseillent leur utilisation en terrain accidenté présentant une pente supérieure à 8 à 10° d'inclinaison. En effet, pour des pentes d'inclinaison supérieure à 8 à 10°, lorsque la grue est dépliée, le centre de gravité de la grue se déplace et vient à la verticale de l'assise du tracteur. Si le centre de gravité de la grue dépasse l'assise du tracteur, le tracteur est déséquilibré et bascule.
Or les ressources forestières en Europe sont situées à 60% en montagne ou plus généralement dans des zones où le relief est accidenté, avec des pentes qui peuvent être bien supérieures à 10°. II est connu du document D1 = US6105699 un tracteur forestier comprenant un pied de grue articulé, permettant une mise à niveau du plateau supportant la grue de sorte que le plateau supportant la grue soit maintenu horizontal, et que le bras amont de la grue soit maintenu dans un plan vertical, quelle que soit la pente du terrain. Concrètement dans D1 , la grue est fixée sur un support articulé tel que défini dans le préambule de la revendication, c'est-à-dire comprenant : • une plateforme définissant un plan principal, la plateforme étant fixée sur le châssis du tracteur,
• un plateau destiné à supporter la grue, le plateau étant solidarisé à la plateforme par l'intermédiaire d'une première liaison rotule comprenant une première boule solidaire de la plateforme et coopérant avec une première bague fixée sous le plateau de sorte qu'un centre de la première boule forme un centre de rotation de la première bague sur la première boule,
• des moyens d'inclinaison, plus précisément quatre vérins, pour incliner le plateau d'un angle prédéfini par rapport à un axe perpendiculaire au plan principal de la plateforme, et
• des moyens anti-rotation pour empêcher une rotation de la bague sur la boule selon un axe perpendiculaire au plateau,
La grue est montée sur un pied pivotant par rapport au plateau, selon un axe perpendiculaire au plateau, et des moyens sont prévus pour piloter le mouvement de rotation du pied de la grue par rapport au plateau. Les moyens d'inclinaison permettent de mettre à niveau le plateau supportant la grue, en compensant une inclinaison de la plateforme et du châssis liée à la pente du terrain.
Les moyens anti-rotation sont nécessaires pour empêcher toute rotation non contrôlée et non souhaitée du plateau par rapport à la plateforme, selon un axe perpendiculaire au plateau. Dans D1 , les moyens anti-rotation sont constitués d'une barre traversant la boule dans un évidement débouchant prévu à cet effet ; la dite barre est solidarisée au plateau par l'intermédiaire d'une liaison pivot où tous les efforts liés à la charge de la grue sont reportés sur deux paliers positionnés aux extrémités de la barre et qui travaillent en frottement, notamment lors d'une rotation du plateau selon un axe sensiblement parallèle à l'axe principal de la barre. Ces efforts, particulièrement importants pendant la manutention de troncs, se traduisent par une usure rapide des paliers, avec un risque de rupture susceptible de se traduire par une chute de la grue.
Description de l'invention
L'invention propose un nouveau support articulé, permettant une mise à niveau de la grue en continu, mais dont la robustesse est améliorée. Plus précisément, l'invention propose un support pour un appareil de manutention tel qu'une grue, support comprenant un plateau articulé sur une plateforme. L'invention propose également un tracteur forestier comprenant :
• un châssis,
• des moyens pour entraîner en mouvement le châssis,
« un support selon l'invention, support dont la plateforme est solidarisée au châssis,
• des moyens d'inclinaison pour incliner le plateau d'un angle prédéfini par rapport à un axe perpendiculaire au plan principal de la plateforme, et
• une grue montée sur le support. Le support selon l'invention comprend :
• une plateforme (20) définissant un plan principal,
• un plateau (30) destiné à supporter l'appareil de manutention, le plateau étant solidarisé à la plateforme par l'intermédiaire d'une première liaison rotule (40) comprenant une boule (41 ) solidaire de la plateforme et coopérant avec une bague (46) solidaire du plateau de sorte qu'un centre de la boule forme un centre de rotation de la bague sur la boule, et
• des moyens anti-rotation pour empêcher une rotation de la bague sur la roture selon un axe perpendiculaire au plateau,
Le support selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens anti-rotation comprennent une bride dont :
• une première extrémité (51 ) est solidarisée à la bague (46) de la première liaison rotule,
• une deuxième extrémité (55) est solidarisée à la plateforme (30) par l'intermédiaire d'une deuxième liaison rotule (60). De manière connue, les moyens pour incliner le plateau par rapport à l'axe perpendiculaire au plan principal de la plateforme comprennent par exemple un vérin dont une première extrémité est solidaire du plateau et une deuxième extrémité est solidaire de la plateforme. Plusieurs vérins peuvent également être envisagés, de préférence répartis sur le pourtour du plateau, comme cela est décrit dans le document D1 .
On notera que, comme le support selon l'invention ne comprend pas d'éléments gênants l'inclinaison du plateau par rapport à la plateforme (pas de barre traversant la première liaison rotule par exemple), le plateau du support selon l'invention peut être incliné dans toutes les directions, c'est-à-dire sur 360°. De plus, dans toutes les directions, l'angle d'inclinaison est limité uniquement par les dimensions de la première boule et le pied de la boule. Ainsi, avec par exemple un plateau d'environ 0,75 m et une boule de diamètre supérieur à 0,3 m, il est possible d'atteindre aisément des angles d'inclinaison variant entre 0 et 25°.
La bague est par exemple soudée ou boulonnée sous le plateau, et elle présente de préférence une surface interne sphérique, de dimensions ajustées diamètre externe de la boule pour assurer une liaison sans jeu entre la boule et la bague ; également la forme interne sphérique de la bague assure une grande surface de contact entre la bague et la boule, pour une meilleure répartition des efforts liés à la charge du plateau de la bague vers la boule. La bride, rigide et solidaire de la plateforme et de la bague, empêche toute rotation de la bague sur la boule de la première liaison rotule selon l'axe perpendiculaire à la plateforme. Mais comme la bride est solidaire de la plateforme par une liaison rotule, la bride autorise et suit les mouvements du plateau sur la première liaison rotule. Ainsi la bride ne gêne pas la mise à niveau du plateau compensant l'inclinaison de la plateforme.
La bride assurant la fonction anti-rotation est positionnée à l'extérieur des éléments (boule et bague) formant la première liaison rotule. Lors du travail de la grue, les efforts liés à la charge sont rapportés uniquement sur la première liaison rotule et sont répartis sur toute la surface de contact de la bague sur la boule. La bride assurant la fonction anti-rotation, extérieure à la liaison rotule, ne reçoit aucun ou très peu des efforts liés à la charge de la grue et ne s'use donc pas prématurément. Le support selon l'invention est ainsi bien plus robuste que le support de D1 .
De préférence, la première extrémité de la bride est solidarisée à la première bague par une liaison pivot selon un axe de pivotement qui passe par le centre de rotation de la première liaison rotule et qui est parallèle au plateau. Ainsi, les mouvements relatifs de la première bague par rapport à la bride sont facilités.
Selon un mode de réalisation, la deuxième liaison rotule peut comprendre une deuxième boule (61 ) solidaire de la plateforme (20) et coopérant avec un évidement (56) percé à la deuxième extrémité (55) de la bride, un centre de la deuxième boule formant le centre de rotation de la bride sur la deuxième boule (61 ). Selon une variante, l'évidement (56) présente une surface interne sphérique de dimensions ajustées aux dimensions de la deuxième boule (61 ) pour assurer une liaison sans jeu entre l'évidement et la deuxième boule. Selon une autre variante, l'évidement présente une surface interne cylindrique, et la deuxième liaison rotule est complétée par un moyen pour limiter tout mouvement de translation de l'évidement selon un axe perpendiculaire à la plateforme. Comme les efforts liés à la charge ne sont pas reportés sur la deuxième liaison pivot, cette dernière n'a pas besoin d'être dimensionnée aussi robuste que la première.
Selon un autre mode de réalisation, la deuxième liaison rotule peut comprendre une boule solidaire de la deuxième extrémité (55) de la bride et logée à l'intérieur d'un évidement sphérique ou cylindrique percé dans une pièce mécanique solidarisée à la plateforme ; la pièce mécanique est par exemple une bague présentant un évidement cylindrique.
La bride est par exemple réalisée à partir d'une barre métallique ou de portions de barres solidarisées (par exemple soudées) l'une à l'autre, de section circulaire (fer rond) et / ou de section rectangulaire (fer plat). Selon une variante, la bride est une bride simple, s'étendant selon une unique direction, dont la deuxième extrémité est destinée à être solidarisée à la plateforme, et dont la première extrémité est destinée à être solidarisée à la première bague. Selon une autre variante, la bride est une bride double, en forme de V, une pointe du V formant la deuxième extrémité de la bride destinée à être solidarisée à la plateforme, et les extrémités libres des branches de la bride en V formant des premières extrémités de la bride destinées à être solidarisées à la première bague, de préférence de part et d'autre du centre de rotation de la première bague. Cette forme en V permet une répartition des efforts de la bague sur les branches de la bride.
Sur la bague de la première liaison rotule, la réalisation de la liaison pivot liant la bride et la bague dépend du mode de réalisation de la bride. Ainsi, selon une variante adaptée à une bride simple, la bague peut comprendre un pion sensiblement cylindrique s'étendant selon l'axe de pivotement, pion ajusté pour pivoter sans jeu selon l'axe de pivotement à l'intérieur d'un évidement de forme cylindrique correspondante positionné à la deuxième extrémité de la bride. Le pion et la première extrémité de la bride forment ainsi une liaison pivot, autorisant une rotation de la première bague par rapport à la bride selon l'axe de rotation. Selon une autre variante adaptée à une bride double, la première bague peut comprendre deux pions sensiblement cylindriques s'étendant selon l'axe de pivotement de part et d'autre de la première bague, les deux pions étant ajustés pour pivoter sans jeu selon l'axe de pivotement à l'intérieur de deux évidements associés positionnés aux extrémités libres des branches de la bride en V. La liaison pivot entre la bride et la première bague facilite les mouvements d'inclinaison du plateau par rapport à la plateforme, tout en interdisant la rotation du plateau selon tout axe perpendiculaire au plateau.
En pratique, la première liaison pivot doit être en mesure de supporter tous les efforts liés à la charge de l'outil de manutention (la grue par exemple) destiné à être supporté par le plateau. La première liaison pivot doit donc être dimensionnée en conséquence. La deuxième liaison pivot ne supporte par contre que peu d'efforts. Ainsi, le diamètre de la première boule est choisi de préférence de l'ordre de 0,2 à 0,6 m, 2 à 5 fois plus grand que le diamètre de la boule de la deuxième liaison pivot. La bride est également choisie de l'ordre de 0,05 à 0,2 m : le bras de levier entre les deux liaisons pivot est ainsi assez court de sorte que les efforts de la première liaison pivot sur la deuxième liaison pivot sont limités.
Selon une variante encore, pour une meilleure répartition des efforts, les moyens anti-rotation comprennent deux brides ; chaque bride comprend :
• une première extrémité de chaque bride est solidarisée à la bague de la première liaison rotule par une liaison pivot, une même liaison pivot pour les deux brides,
• une deuxième extrémité de chaque bride est solidarisée à la plateforme par l'intermédiaire d'une deuxième, respectivement d'une troisième liaison rotule, et les deux brides sont positionnées de part et d'autre de la bague de la première liaison rotule, symétriquement par rapport à un plan passant par l'axe d'inclinaison du plateau et l'axe de la liaison pivot solidarisant les brides à la bague.
Brève description des figures L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description qui suit d'un exemple de mise en oeuvre d'un tracteur forestier selon l'invention, comprenant une grue montée rotative sur le support selon l'invention. Cet exemple est donné à titre non limitatif. La description est à lire en relation avec les dessins annexés dans lesquels
• la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un tracteur forestier selon l'invention
« la figure 2 est une vue partielle en perspective d'un mode de réalisation d'un support selon l'invention,
• la figure 3 est une vue d'une boule de la première liaison rotule d'un support selon l'invention
• la figure 4 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une bride d'un support selon l'invention
• la figure 5 est une vue de face d'un autre mode de réalisation d'un support selon l'invention, et
• la figure 6 est une vue d'un détail de la figure 5.
Description d'un mode de réalisation de l'invention
Les figures annexées montrent un tracteur forestier comprenant essentiellement :
• un châssis 1 ,
• des moyens 2 pour entraîner en mouvement le châssis,
• l'élément essentiel de l'invention, à savoir un support 10 articulé,
· des moyens d'inclinaison pour incliner le plateau d'un angle prédéfini par rapport à un axe Z perpendiculaire au plan principal de la plateforme, et
• une grue 3 montée sur le support.
Le châssis 1 et les moyens 2 pour entraîner en mouvement le châssis sont réalisés selon des techniques largement connues, dans l'exemple deux essieux (un seul représenté) entraînant chacun deux roues.
Le support 10 selon l'invention comprend essentiellement un plateau 30 articulé sur une plateforme 20 solidaire du châssis 1. Pour cela, le plateau est solidarisé à la plateforme par l'intermédiaire d'une première liaison rotule 40 comprenant une rotule femelle coopérant avec une rotule mâle, de sorte qu'un centre de la rotule femelle forme un centre de rotation de la rotule mâle sur la rotule femelle.
Dans les exemples représentés, la rotule femelle est une boule 41 dont un pied 42 est solidaire de la plateforme 20 ; la rotule mâle est une bague 46 fixée (par exemple soudée) sous le plateau, bague qui présente une surface interne sphérique de dimensions ajustées au diamètre externe de la boule. La surface externe de la bague est par exemple sphérique (figures 1 , 2) ou cylindrique (figure 5, 6).
Les moyens d'inclinaison du plateau sont par exemple (figures 1 , 5) constitués de quatre vérins 25 dont une première extrémité est reliée à la plateforme 20 et dont une deuxième extrémité est reliée au plateau 30, associés à un moyen de commande (non représenté) qui pilote simultanément la longueur des quatre vérins.
L'utilisation de vérins appropriés permet d'obtenir des inclinaisons allant jusqu'à 25° par rapport à l'axe Z. Le pied 42 de la boule 41 sert de butée à la bague 46 (figure 6) pour limiter les inclinaisons du poteau.
La grue 3 comprend un pied de grue 4, un bras amont 5, un bras aval 6 et un outil. Le pied de grue 4 est monté rotatif sur le plateau 20 par rapport à un axe perpendiculaire au plateau ; pour cela, dans l'exemple représenté :
• une couronne dentée est fixée sur le plateau 20,
• le pied de grue 4 est fixé sur un disque denté monté ajusté à l'intérieur de la couronne dentée de sorte qu'un axe de symétrie du disque denté soit confondu avec un axe de symétrie de la couronne dentée, axe de symétrie perpendiculaire au plateau, et de sorte que les dents du disque engrènent avec les dents de la couronne,
• des moyens sont prévus pour entraîner en rotation le disque denté par rapport à la couronne denté, selon l'axe de symétrie de la couronne dentée, avec un couple et / ou une vitesse de rotation contrôlé. Une extrémité du bras amont 5 est reliée au pied de grue 4 par une liaison pivot selon un axe parallèle au plateau de sorte que le bras amont est rotatif par rapport au plateau selon un axe R1 parallèle au plateau. Les deux bras 5, 6 de la grue sont articulés par une liaison pivot selon un axe R2 parallèle à l'axe R1. Ainsi les deux bras de la grue peuvent être déployés, dépliés, dans un plan perpendiculaire à R1 , R2. A l'extrémité libre du bras aval 6 est fixé un outil, tel qu'une pince de préhension 7 (grappin) ou un outil de coupe (non représenté). Le support selon l'invention est caractérisé par des moyens anti-rotation comprenant une bride 50 dont :
• une première extrémité 51 est solidarisée à la bague 46 de la première liaison rotule
· une deuxième extrémité 55 est solidarisée à la plateforme par l'intermédiaire d'une deuxième liaison rotule 60
La forme des extrémités 51 , 55 de la bride dépend de la manière dont la bride est solidarisée à la première liaison rotule et de la manière dont la deuxième liaison rotule est réalisée. Dans les exemples représentés, la bride est une bride double en forme de V, une pointe du V formant la deuxième extrémité 55 de la bride, et les extrémités libres des branches de la bride en V formant les premières extrémités 51 de la bride.
La première extrémité de la bride est solidarisée à la bague 46 par une liaison pivot selon un axe de pivotement Y qui passe par le centre de rotation de la première liaison rotule, qui est parallèle au plateau 30 ; dans les exemples représentés, l'axe de pivotement est également orthogonal à un axe X défini par le centre de rotation de la première liaison rotule 40 et le centre de rotation de la deuxième liaison rotule 60, pour une répartition symétrique des efforts de la bague sur la bride ; également, l'axe de pivotement et l'axe X sont dans un même plan sensiblement parallèle à la plateforme, pour limiter les efforts de cisaillement sur la bride. Dans l'exemple des figures 1 , 2, 4, la bague de la première liaison rotule comprend deux pions 47 s'étendant selon l'axe de pivotement Y de part et d'autre de la bague 46 ; les deux pions 47 sont ajustés pour pivoter sans jeu selon l'axe de pivotement Y à l'intérieur de deux évidements 52 associés positionnés aux extrémités libres des branches de la bride en V. Dans l'exemple des figures 5, 6, de part et d'autre de la bague 46, deux portions d'axe Y1 , Y2 sont solidarisées au plateau 20 par l'intermédiaire de pattes de fixation et sont ajustés pour pivoter sans jeu à l'intérieur respectivement des deux évidements 52 de la bride 50. On rappelle que la bague 46 est solidaire du plateau 30. La deuxième extrémité 55 de la bride est solidarisée à la plateforme par l'intermédiaire de la deuxième liaison rotule 60 qui comprend une partie femelle et une partie mâle. La deuxième liaison rotule est réalisée de préférence de sorte que l'axe X passant par le centre de rotation de la première liaison rotule et par le centre de rotation de la deuxième liaison rotule soit sensiblement parallèle à la plateforme. Ceci n'est toutefois pas indispensable. Dans l'exemple des figures 1 , 2, 4, la partie femelle est constituée d'une boule 61 solidarisée à la plateforme 20 par un axe 62 maintenu orthogonal à la plateforme 20 à l'intérieur d'une patte de fixation 63 en U ; la partie mâle est constituée par un évidement cylindrique 56 percé à la deuxième extrémité 55 de la bride ; l'axe de l'évidement 56 est sensiblement parallèle à l'axe 62 lorsque le plateau 30 est parallèle à la plateforme 20. Dans l'exemple des figures 5, 6, la partie femelle est constituée d"une boule soudée à la deuxième extrémité 55 de la bride, et la partie mâle est constituée par un cylindre creux solidarisé à la plateforme par des pattes de fixation, de sorte qu'un axe du cylindre soit sensiblement parallèle à la plateforme.
A titre indicatif, un prototype a été réalisé, dans lequel :
• le plateau est inclinable par rapport à l'axe Z, de manière contrôlée, jusqu'à 25°, et ce dans toutes les directions,
• le diamètre de la boule de la première liaison rotule est de 0,30 m, le diamètre de la boule de la deuxième liaison rotule est de 0,1 m, et les branches en V de la bride mesurent environ 1 m.
Comme dit précédemment, un tracteur forestier selon l'invention comprend essentiellement :
• un châssis 1 ,
· des moyens 2 pour entraîner en mouvement le châssis,
• l'élément essentiel de l'invention, à savoir un support 10 articulé,
• des moyens d'inclinaison pour incliner le plateau d'un angle prédéfini par rapport à l'axe Z perpendiculaire au plan principal de la plateforme, et
• une grue 3 montée sur le support. Les moyens d'inclinaison permettent, en continu, lors des déplacements du tracteur en terrain accidenté, de maintenir le plateau horizontal, quelle que soit l'inclinaison du sol. Le support, avec son plateau horizontal, permet ainsi d'avoir une grue toujours positionnée dans un plan vertical, qui travaille avec des efforts de cisaillement limités au niveau du pied de grue. Pour cela, les moyens d'inclinaison du plateau comprennent notamment :
• un inclinomètre, positionné sur la plateforme, pour déterminer un angle et une direction d'inclinaison de la plateforme, et donc du châssis, par rapport à un référentiel terrestre fixe, • un moyen pour ajuster en continu la hauteur des vérins pour incliner le plateau par rapport à la plateforme, pour ramener en permanence le plateau dans un plan horizontal par rapport au référentiel terrestre.
Le moyen d'ajustement est en pratique un moyen informatique et électronique : · apte à produire pour chaque vérin un signal de commande d'une hauteur souhaitée,
• à partir de signaux fournis par l'inclinomètre, représentatifs de l'angle d'inclinaison et de la direction d'inclinaison de la plateforme.
Le moyen d'ajustement est de préférence une partie d'un moyen informatique et électronique plus vaste assurant le pilotage complet du tracteur, et notamment de l'appareil de manutention.
Nomenclature
1 châssis
2 moyens pour entraîner le châssis
10 support articulé
20 plateforme
25 vérins
30 plateau
40 première liaison rotule
41 boule
42 pied de la boule
46 bague
47 deux pions
50 bride
51 première extrémité de la bride, solidarisée à la première liaison rotule 40
52 évidements
55 deuxième extrémité de la bride, solidarisée à la deuxième liaison rotule 60
60 deuxième liaison rotule

Claims

REVENDICATIONS
1 . Support (10) pour un appareil de manutention tel qu'une grue (3), support articulé destiné à être fixé sur un châssis (1 ) mobile tel qu'un châssis de tracteur forestier, support comprenant :
· une plateforme (20) définissant un plan principal,
• un plateau (30) destiné à supporter l'appareil de manutention, le plateau étant solidarisé à la plateforme par l'intermédiaire d'une première liaison rotule (40) comprenant une boule (41 ) solidaire de la plateforme et coopérant avec une bague (46) solidaire du plateau de sorte qu'un centre de la boule forme un centre de rotation de la bague sur la boule, et
• des moyens anti-rotation pour empêcher une rotation de la bague sur la roture selon un axe perpendiculaire au plateau, le support étant caractérisé en ce que les moyens anti-rotation comprennent une bride (50) dont :
· une première extrémité (51 ) est solidarisée à la bague (46) de la première liaison rotule,
• une deuxième extrémité (55) est solidarisée à la plateforme (30) par l'intermédiaire d'une deuxième liaison rotule (60).
2. Support selon la revendication 1 , dans lequel la première extrémité (51 ) de la bride (50) est solidarisée à la bague (46) par une liaison pivot selon un axe de pivotement (Y) qui passe par le centre de rotation de la première liaison rotule (40) et qui est parallèle au plateau (30).
3. Support selon l'une des revendications 1 à 2 dans lequel la deuxième liaison rotule (60) comprend :
· une deuxième boule (61 ) solidaire de la plateforme (20) et coopérant avec un évidement (56) percé à la deuxième extrémité (55) de la bride, un centre de la deuxième boule formant le centre de rotation de la bride sur la deuxième boule (61 ), ou
• une boule solidaire de la deuxième extrémité (55) de la bride et logée à l'intérieur d'un évidement sphérique ou cylindrique percé dans une pièce mécanique solidarisée à la plateforme (20).
4. Support selon l'une des revendications 2 à 3 dans lequel la bague (46) comprend un pion (47) sensiblement cylindrique s'étendant selon l'axe de pivotement (Y), pion ajusté pour pivoter sans jeu selon l'axe de pivotement à l'intérieur d'un évidement (52) de forme cylindrique correspondante positionné à la première extrémité de la bride.
5. Support selon l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens anti-rotation comprennent une bride double en forme de V, une pointe du V formant la deuxième extrémité (55) de la bride solidarisée à la plateforme, et les extrémités libres des branches de la bride en V formant les premières extrémités (51 ) de la bride solidarisées à la bague (56), de part et d'autre du centre de rotation de la première bague (56).
6. Support selon la revendication précédente dans lequel la bague (46) comprend deux pions (47) sensiblement cylindriques s'étendant selon l'axe de pivotement (Y) de part et d'autre de la bague, les deux pions étant ajustés pour pivoter sans jeu selon l'axe de pivotement à l'intérieur de deux évidements (52) associés positionnés aux extrémités libres des branches de la bride en V.
7. Support selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel un diamètre de la boule (41 ) de la première liaison roture est 2 à 5 fois plus grand qu'un diamètre de la boule de la deuxième liaison rotule.
8. Support selon l'une des revendications précédentes dans lequel, dans la première liaison rotule, la bague (46) présente de préférence une surface interne sphérique, de dimensions ajustées au diamètre externe de la boule (41 ).
9. Support selon l'une des revendications précédentes dans lequel l'appareil de manutention est monté rotatif sur le plateau, selon un axe perpendiculaire au plateau.
10. Un tracteur comprenant :
· un châssis,
• des moyens pour entraîner en mouvement le châssis,
• un support selon l'une des revendications précédentes, support dont la plateforme est solidarisée au châssis,
• des moyens d'inclinaison pour incliner le plateau d'un angle prédéfini par rapport à un axe perpendiculaire au plan principal de la plateforme, et
• une grue montée sur le support.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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AU531883B2 (en) * 1979-03-20 1983-09-08 Ernest Hubert Karlovsky Load and unloading device
US6105699A (en) 1998-06-15 2000-08-22 Cameco Industries, Inc. Heavy equipment apparatus that includes undercarriage with mobile tilting upper
US20120048823A1 (en) * 2010-08-30 2012-03-01 Michael Eugene Kriner Hitch hoist systems
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