Brevet FR2201230A1 — publié le 19740426

La présente invention, concernant des dispositifs de transport, est plus particulièrement relative à un dispositif permettant de déplacer une lourde charge, et à un procédé utilisant un tel dispositif. On connut déjà, dans ce but, des dispositifs basés sur le principe du roulement. L'invention de la roue, qu'on fait remonter à une date indéterminée, mais très ancienne, chez les Chinois ou les Babyloniens, a été considérée jusqu'à présent comme un progrès majeur pour l'humanité, parce qu'elle permettait de remplacer un glissement par un roulement, pour propulser des charges. Il est vrai que, tant que la charge n'est pas trop lourde et surtout si l'on désire une assez grande vitesse de déplacement, le principe du roulement est préférable. Par exemple, des pièces importantes et lourdes, à condition au'elles ne dépassent pas un certain gabarit, peuvent autre transportées par chemin de fer ou gracie à des transporteurs routiers spéciaux. Egalement, pour des transports relativement lents, on peut envisager de déplacer la charge sur des rouleaux que l'on doit mettre ou remettre en place successivement, à condition de disposer d'une plate-forte mobile convenable. Quoiqu'il en soit, les systèmes de déplacement des charges basés sur le principe du roulement sont frappés de nombreuses servitudes. En effet, il faut disposer ou placer - des roues ou rouleurs; - un système moteur (soit des roues motrices, soit un système pousseur prenant appui en un point fixe); - des freins (soit avec un moteur frein, soit par frein séparé sur bandage ou sur rail); - éventuellement des rails (ceux-ci sont nécessaires s'il s'agit d'assez lourdes charges), ces rails étant disposés sur toute la longueur du déplacement et se trouvant prison niers sous les roues. Ainsi la complication est grande. L'encombrement, en outre, est important. Par contre, la force de poussée est pratiquement limitée. Par ailleurs, pour des charges vraiment très lourdes, on est obligé de multiplier le nombre des roues ou rouleurs, et leur construction pose des problèmes, car il faut éviter leur ovalisation. L'invention a pour but d'échapper à de tels inconvénients. Elle repose sur l'idée assez surprenante a priori que, pour de lourdes charges, il convient de renoncer aux roues et de revenir au glissement. Toutefois, il s'agit d'utiliser le glissement dans des conditions d'efficacité maximale. Le déplacement glissant nécessite une surface bien lisse pour avoir un frottement minimal; d'autre part, il faut trouver un bon point d'appui fixe pour ancrer le mécanisme pousseur à une extrémité. Â première vue, ces deux conditions paraissent, par elles-mmes, soulever des problèmes. L'invention a donc pour objet de réaliser un dispositif pour déplacer de lourdes charges, par exemple une lourde poutre, qui satisfasse sans trop de complication les deux conditions qui viennent autre énoncées; qui soit autant que possible de construction simple, de manoeuvre aisée, d'encombrement relativement réduit et de bon rendement. En particulier, ainsi qu'il sera exposé par la suite, le dispositif selon l'invention offre notamment l'avantage spécial qu'on n'a pas à sé préoccuper de prévoir un ancrage spécial pour le point d' appui du mécanisme pousseur. Il est précisé ici en particulier que le dispositif selon l'invention est prévu pour déplacer par glissement de lourdes charges, soit suivant un trajet horizontal, au moins sensiblement, soit m & e suivant un trajet un peu incliné; pour cela la charge devra présenter une partie de surface inférieure sensiblement horizontale qui facilitera l'obtention du déplacement voulu. Si en particulier cette dernière condition n'était pas remplie pour un objet déterminé à transporter, on peut toujours y remédier, soit en utilisant un container de forme appropriée pour enclore la charge, soit par adjonction de matériaux complémentaires. Ceci étant, le dispositif imaginé selon l'invention doit comprendre une glissière à surface de glissement bien lisse, à laquelle est fixée, à l'arrière dans le sens du déplacement à effectuer par la charge, un talon solide, un coin à section en forme de triangle rectangle posé sur ladite surface de-glissement par une face plane, correspondant à l'un des côtés du triangle rectangle-, un organe de poussée parallèle ê la surface de glissement, actionnable et prenant appui à un bout sur ledit talon et à l'autre bout sur une autre face plane du coin, orthogonale à la précédente, un autre coin dit contre-coin1 à section homothétique du précédent, ce contrecoin étant glissé sous la charge à déplacer et reposant par sa face inclinée, correspondant à lthypothénuse de la section transversale, contre la face inclinée correspondante du coin, le tout de façon qu'en reposant ainsi, une face du contrecoin soit horizontale, au moins sensiblement et adjacente à ladite partie de la face inférieure de la charge pour pouvoir la supporter. De plus, pour que le dispositif de l'invention ait un bon rendement, il est nécessaire que l'angle au sommet du coin et celui du contre-coin (en principe ils sont égaux si le glissement est horizontal) aient des valeurs convenables. Quant au procédé selon l'invention, il consiste essentiellement à utiliser ledit dispositif pour imprimer à la charge un déplacement limité, en répétant l'opération si besoin autant de fois que nécessaire, comme il sera précisé ultérieurement. L'invention sera mieux expliquée et comprise en se reportant à la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, de quatre exemples de réalisation, avec référence aux dessins ci-annexés, sur lesquels - la figure 1 montre, en coupe longitudinale, le dispositif de l'invention, suivant une disposition de principe; - la figure 2 est une vue en bout correspondante; - les figures 3, 4, 5 montrent le mEme dispositif dans trois étapes de son fonctionnement; - les figures 6 et 7 sont des vues homologues aux figures 1 et 2, pour un deuxième mode de réalisation; - les figures 8 et 9 sont des vues homologues aux figures 1 et 2 pour un troisième mode de réalisation, et - la figure 10 donne l'extension du dispositif selon l'invention à un glissement non horizontal. La figure 1 permet d'exposer le principe de l'invention dans le cas d'un glissement horizontal. La lourde charge 1 à faire avancer repose sur un sol 2 plus ou moins uni par deux supports 3, 3' laissant entre eux un intervalle libre, comme on voit sur la figure 2. C'est dans cet intervalle qu'on vient placer le dispositif de l'invention servant à déplacer la charge. Ce dispositif comprend essentiellement - une glissière 4 ayant avantageusement et sensiblement la forme d'une auge à bords latéraux 4a relevés et dont l'arrière est solidaire, par fixation ou autrement, d'un talon solide 4b; le fond de cette glissière est bien plan et lisse, en meme temps qu'horizontal, au moins sensible ment; de plus, pour faciliter le glissement dans le fond de la glissière, celle-ci est avantageusement et abondam ment graissée. - Un coin 5, dont la section transversale est, au moins dans l'ensemble, en forme de triangle rectangle dont la pointe est dirigée dans le sens du déplacement. Ce coin repose par l'une des deux bases orthogonales, de préférence celle qui correspond au plus grand des deux côtés de l'angle droit, sur la glissière. Bien entendu, la hauteur de la face verticale de ce coin est inférieure à celle des supports 3, 3'. - Un organe 6 de poussée horizontale ou de poussée comportant une composante horizontale, tel qu'un vérin hydraulique. Celui-ci s'appuie, à une extrémité, sur le talon 4b et à 1' autre extrémité sur la face verticale du coin. - Un contre-coin 7, c'est-à-dire un coin homothétique du précédent, par exemple de meme section. Ce contre-coin 7 est disposé sur le coin 6 et renversé par rapport à ce der nier, de façon que les faces inclinées, correspondant aux hypothénuses des triangles rectangles de leurs sections respectives, soient juxtaposées, ce qui fait que la face supérieure du contre-coin 7 est horizontale. Les opérations se déroulent alors comme suit (figures 3, puis 4 et 5) La glissière 4 étant équipée de son coin 5 relié par le vérin 6, en position rétractée, au talon d'appui 5b, on pousse la glissière ainsi équipée sous la charge 1, suffisamment loin pour que le coin se trouve au milieu sous la chape; la glissière doit offrir un champ libre au déplacement du coin, qui sera égal à l'extension de la tige du vérin. On insère ensuite le contre-coin 7 de façon qu'il frotte à la fois contre le coin 5 et contre la face inférieure de la charge 1 La hauteur occupée par l'ensemble du coin 5 et du contre-coin 7 est alors pratiquement égale,à l'épaisseur près de la glissière 4, à la hauteur des supports 3, 3'.On applique alors la pression hydraulique sur le vérin 6. il s'ensuit que celui-ci tend à se déployer et ce faisant, par suite de l'inclinaison des surfaces d'hypothénuse, une composante verticale est créée, qui soulève la charge, de la quantité nécessaire seulement, tandis que la composante horizontale permet l'avancement du coin, du contre-coin et de la charge. Le frottement intervient dans la production de ces composantes ainsi que pour fixer la position du talon 4b, qui ne doit pas reculer Ainsi, le vérin ayant fonctionné (figure 4 où la position de la charge selon figure 3 est montrée en pointillé) la charge aura avancé d'une distance d égale au déploiement du vérin. Ceci étant, on coupe la pression sur le vérin. La charge, n'étant plus supportée, s'affaisse et a tendance à chasser le coin 5 vers l'arrière. Pour limiter cet effet, d'autant plus sensible que la glissière est bien graissée, un arr8t ou rebord 8 peut autre prévu, solidaire de la charge et on vient glisser une clavette 9 entre le coin 5 et cet art'et 8, avant de couper la pression sur le vérin, ce qui limite le recul du coin. le vérin n'étant plus alimenté, on peut le rétracter, par manoeuvre manuelle ou mécanique, en poussant la glissière 4 par son talon 4b. On obtient ainsi la position de la figure 5, position qui est identique à celle de la figure 3, à cela près que tout l'ensemble s'est décalé par rapport au sol 2, et à partir de laquelle, après avoir retiré la clavette, on peut à nouveau'faire avancer la charge d'une distance d. Le trajet total à parcourir peut autre ainsi couvert par échelons successifs de longueur d, à l'aide d'un appareillage simple et peu encombrant. la longueur de la glissière n'a pas besoin d'autre très grande : il suffit qu'elle permette de loger l'ensemble du coin 5 attaché au vérin en position déployée, avec une petite longueur supplémentaire pour la commodité. il convient de remarquer que-le déplacement s'effec tuant avec soulèvement partiel de la charge, celle-ci continue à reposer sur le sol, par l'intermédiaire des supports 3, 3' constituant une "palette", mais avec une force inférieure à son poids; en outre, qu'il est nécessaire de choisir les angles du coin et du contre-coin, en fonction des coefficients de frottement, pour que la glissière ne recule pas. De plus, en choisissant l'angle a en fonction des divers coefficients de frottement, il est possible de soulager plus ou moins la charge; on s' arrangera, de préférence, pour la soulever juste de la quantité nécessaire pour permettre le glissement. La détermination de ces angles peut se faire par voie expérimentale; néanmoins, à titre indicatif ou de précalcul, on va donner ci-après les relations mathématiques sur lesquelles on peut se baser. On supposera, pour fixer les idées, que la charge 1 est constituée par une poutre massive de poids P, que le coin et le contre-coin d'angle au sommet a sont en acier et que la glissière d'acier repose sur le sol constitué par une surface de béton. La normale N au plan incliné du coin et dù contre-coin fait un angle X avec la verticale, suivant laquelle la force P est dirigée. La force F' du vérin produit une force F de soulèvement et de traction qui, à cause du frottement du coin sur le contre-coin fait un angle # avec -la normale N audit plan incliné. Si on exprime suivant lthorizontale l'équilibre pour le coin et le contre-coin, lors du mouvement d'ensemble avec frottement f (acier sur béton) des palettes 3, 3' sur le béton Fsin (a + ) = L P-Fcos(&alpha; + # )]f (1) et pour le coin glissant dans la glissière (acier sur graisse, avec un coefficient de frottement ç F' a '9'F cos (a + T ) + Fsin (a + 9 ) (2) De plus, si l'on a un coefficient de frottement f entre la glissière et le sol, si l'on ne veut pas que la glissière recule, il faut que f F cos (a + ) > Fsin (a + f ) (3) En pratique, pour l'angle a on choisit une valeur de l'ordre de 70 pour les matériaux ci-dessus et la force de poussée à appliquer par le vérin (sur un trajet de quel ques centimètres) est de l'ordre du quart du poids de la charge. Sur les figures 6 et 7, on a représenté un autre mode de réalisation dans lequel on peut faire déplacer la charge, tantdt dans un sens, tanttt dans l'autre. On se sert pour cela d'un système de deux vérins 6, 6' travaillant en sens inverse et dont chacun est relié à son coin propre, respectivement 5, 5'. La charge 1 coopère avec le sol 2 par l'intermédiaire d'un contre-coin 7 à deux pentes correspondant respectivement auxdits coins 5 et 5', et d'une glissière unique 4. Il est prévu ici un appui en matière élastique, par exemple en néoprène 10 et un disque d'orientation 11 entre la charge 1 et le contre-coin 7, pour assurer une certaine possibilité de balancement à la charge; dans un m8me but les coins 5, 5' reposent sur des appuis respectifs 12, 12' en néoprène. Sur les figures 8 et 9, on voit, à titre d'exemple des possibilités de réalisation de l'invention, un dispositif où le vérin a été remplacé par un levier pivotant autour d'un axe 14 fixé à la glissière et transmettant son effort, amplifié, par une biellette 15. Ici la charge à déplacer est suspendue, sous la base du déplacement 2, par exemple un pont, par exemple par un étrier 16 et par l'intermédiaire d'une rotule 17. s cela près, la réalisation et le fonctionnement du dispositif se font de la meme façon que dans le premier exemple. Une áblette 18 maintient ici le contre-coin 7. Sur la figure 10, on a illustré schématiquement la possibilité de réaliser un dispositif selon l'invention avec un glissement incliné suivant une pente 2 par rapport à l'horizontale. Ce peut autre le cas, par exemple de la mise à l'eau dtun bateau ou ouvrage préfabriqué, reposant sur une embase, supportée par une structure dont la partie inférieure est inclinée et est supportée parallèlement par des poutres de glissement, avec comme intermédiaire plusieurs dispositifs selon l'invention qui permettent l'avancement. On aura ainsi réalisé un ber de lancement. Sur la figure 10, on a représenté les mimes grandeurs que précédemment. Avec l'introduction de la grandeur E, les équations (1), (2), (3) données ci-dessus deviennent f cos p - sin p F = P (1) sin (&alpha; + #) + f cos (&alpha; + #) P (f cos p - sin p) Esin (a +#) +#'cos (a +#)] (2) F' = P sin (a +#) + f (cos a +#) f > p (3). il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et l'on pourrait les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICADIONS lb. Dispositif pour déplacer par glissement une lourde charge présentant au moins une partie de surface inférieure horizontale, caractérisé en ce qu'il comprend une glissière à surface de glissement bien lisse à laquelle est fixée, à l'arrière dans le sens du déplacement à effectuer par la charge, un talon solide, un coin à section en forme de triangle rectangle posé sur ladite surface de glissement par une face plane, correspondant à l'un des cotés du triangle rectangle, un organe de poussée parallèle à la surface de glissement, actionnable et prenant appui à un bout sur ledit talon et à l'autre bout sur une autre face plane du coin, orthogonale à la précédente, un autre coin dit contrecoin, à section homothétique du précédent, ce contre-coin étant glissé sous la charge à déplacer et reposant par sa face inclinée, correspondant à l'hypothénuse de la section transversale, contre la face inclinée correspondante du coin, le tout de façon qu'en reposant ainsi, une face du contrecoin soit horizontale, au moins sensiblement, et adjacente à ladite partie de la face inférieure de la charge pour pouvoir la supporter. 2. Dispositif selon la revendication 1, adapté à faire exécuter par la charge un glissement horizontal, caractérisé en ce que l'angle au sommet du coin et du contrecoin est de l'ordre de 7 . 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 1, caractérisé en ce que la glissière a pratiquement une forme d'auge. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de poussée est un vérin monté à plat dans 1' auge et manoeuvré hydrauliquement. 5. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de poussée est une biellette pratiquement parallèle à la surface de glissement, manoeuvrée à la main grace à un levier articulé sur la biellette. 6. Dispositif permettant un déplacement de la charge suivant deux sens opposés, caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 travaillant dans les deux sens opposés, dont les glissières sont confondues en une glissière unique et dont les deux contre-coins sont associés en une pièce unique0 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant une certaine inclinaison de la charge vis-à-vis de la surface de glissement, placés comme intermédiaires dans la transmission de l'effort de la charge au contre-coin0 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens intermédiaires comprennent des pièces élastiques, par exemple en néoprène, 9.Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens intermédiaires comprennent une rotule, 100 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour limiter la course en retour du coin après que l'organe de poussée a cessé d'agir. 11. Procédé pour déplacer une lourde charge, caractérisé en ce que, la charge étant posée sur des supports reposant sur une base, on introduit sous la charge un dispositif comportant une glissière à surface plane, ce dispositif étant pourvu de moyens pour soulever la charge et on soulève la charge de façon à réduire suffisamment son poids pour permettre le glissement simultané, du dispositif supportant une partie de la charge dans la glissière et des supports sur la base, 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on fait usage d'un dispositif à coin et contrecoin selon l'une des revendications 1 à 10. 13. Procédé pour déplacer une lourde charge, caractérisé en ce qu'on fait usage d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, avec lequel dans une première phase permettant un trajet lirmté, on place la glissière sous la charge, ladite glissière portant l'organe de poussée en butée contre le coin et on ait manoeuvrer l'organe de poussée pour déplacer le coin et la charge, puis on rétracte l'organe de poussée et on avance la glissière sous la charge, cette opération étant répétée en autant de phases que nécessaire pour couvrir la longueur totale du déplacement à effectuer.