Brevet FR2383877A1 — publié le 19781013

La présente invention concerne la manutention de charges et elle a trait plus particulièrement au chargement de véhicules tels que les wagons de chemin de fer. A l'heure actuelle, les charges encombrantes destinées à être placées dans des wagons de chemin de fer y sont introduites à l'aide de toutes sortes d'appareils de manutention et notamment de chariots élévateurs. A part le fait qu'un tel chargement demande une main d'oeuvre considérable, cette méthode de chargement présente l'inconvénient que les wagons ne peuvent être chargés à plein, du fait de la nécessité que le chariot élévateur doit pouvoir être manoeuvré à l'intérieur du wagon. Par ailleurs, certains wagons ont des portes latérales trop étroites pour qu'un chariot élévateur puisse y pénétrer et on est alors contraint à le charger entièrement manuellement. L'invention a pour but de fournir une installation de chargement de véhicules et notamment de wagons de chemin de fer qui permet de charger avec un minimum de main d'oeuvre, d'augmenter considérablement la vitesse de chargement et de mécaniser pratiquement toutes les opérations. L'invention a donc pour objet une installation de chargement, notamment de wagons de chemin de fer comportant un pont roulant déplaçable en translation le long d'un quai de chargement et dont le chariot mobile selon le mouvement de direction du pont roulant, porte un mât vertical monté rotatif autour d'un axe vertical, caractérisée en ce qu'au moins un ensemble de support de charge est monté en porte-à-faux sur ledit mat de manière à pouvoir pénétrer dans un wagon de chemin de fer par une ouverture latérale de celui-ci et en ce qu'il est prévu entre ledit mat et ledit ensemble un bras extensible destiné à assurer un mouvement de translation horizontale dudit ensemble par rapport au mat pour déplacer les charges dans le wagon de chemin de fer perpendiculairement à leur direction d'introduction dans celui-ci. Grâce à ces caractéristiques, les charges peuvent tout d'abord être introduites latéralement dans le wagon, puis par déploiement du bras extensible, etre posées contre le fond du wagon ou contre une charge qui y a déjà été déposée auparavant. L'ensemble de ces opérations peut être exécuté par un seul opérateur commandant toutes les manoeuvres du pont roulant. Enfin, avec un seul pont roulant, on peut charger très rapidement un convoi de wagons de chemin de fer garé le long du quai de chargement. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple - la Fig. 1 montre une vue schématique en élevation de l'ensemble de l'installation suivant l'invention, transversalement à la voie sur laquelle se déplace le pont roulant - la Fig. 2 est un vue en plan de l'installation suivant l'invention ;; - la Fig. 3 est une vue partielle en élévation du mat suspendu au pont de l'installation - la Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3 - la Fig. 5 montre une vue en plan d'un plateau de chargement connecté à un bras telescopique qui le relie au mat et d'un dispositif de poussée pour évacuer la charge de ce plateau - la Fig. 6 est une vue de détail à plus grande échelle du bras extensible - les Fig. 7 et 8 sont des vues en coupe prises respectivement selon les lignes 7-7 et 8-8 de la Fig. 6 - la Fig. 9 est une vue en élévation et en coupe prise selon la ligne 9-9 de la Fig. 5 et montrant le dispositif de poussée - les Fig. 10 à 14 montrent, par des vue en élévation latérale, les diverses phases de fonctionnement de l'installation suivant l'invention. Suivant le mode de réalisation représenté aux figures, l'installation suivant l'invention comprend un pont roulant 1 se déplaçant en translation sur des voies parallèles 2 et 3 ménagées sur un quai de chargement Q le long duquel s'étend parallèlement aux voies 2 et 3 du pont roulant 1, une voie de chemin de fer V. Cette voie est destinée au garage le long du quai Q d'flan train de wagons W destinés à être chargés à partir, par exemple, de wagonnets w qui sont garés sur une voie v et qui proviennent d'un lieu de fabrication ou d'emballage, là ou sont constituées les charges à placer dans les wagons W. Ceux-ci sont munis d'ouvertures de chargement latérales P. Le pont roulant qui peut donc se déplacer entrans- lation selon la flèche x de la Fig. 2, comporte un chariot 4 capable de se déplacer selon le mouvement de direction y sur la poutre principale la du pont roulant 1. Un mat vertical 5 est monté sur le chariot 4 de manière à pouvoir tourner autour d'un axe vertical 0-0. Ce mât porte un chariot ó à déplacement vertical sur lequel sont montés en porte-à-faux deux ensembles 7a et 7b de support de charges. Les Fig. 3 et 4 montrent que le chariot 6 du mât 5 comporte un chassis 8 en forme de parallélépipède rectangle qui par l'intermédiaire d'un certain nombre de galets 9, peut se déplacer sur des rails verticaux 10 du mât 5 à l'aide d'un palan 11 du chariot 4 du pont roulant 1, Le chariot 6 peut servir de cabine de commande pour le conducteur de l'installation. Chaque ensemble de support de charges 7a et 7b est fixé sur le chariot 6 par l'intermédiaire d'un bras extensible 12 dont les directions d'extension sont perpendiculaires entre elles et qui sont destinées à assurer un mouvement de translation horizontale des ensembles 7a et 7 respectifs à l'intérieur du wagon w de part et d'autre de l'ouverture lattrale P de celui-ci. A cet effet, le chariot 6 est solidaire de deux cadres rigides 13 qui s'étendent dans deux plans verticaux perpendiculaires entre eux et qui sont fixés à deux faces adjacentes verticales du chariot 6. Chaque cadre comporte deux barres horizontales 14 et deux paires de montants 15 formant en même temps rails de guidage (voir également les Fig. 6 à 8) et auxquels est accroché le bras extensible-12. Dans l'exemple représenté, ce bras extensible est réalisé au moyen de deux jeux espacés de trois paires de ciseauxl6a 16brticulés entre eux et capables de se déployer ou de se fermer pour faire avancer ou reculer l'ensemble 7a ou 7b de support de charges correspondant dans la direction des flèches z (Fig. 2). On remarquera que cette direction z est parallèle au sens de déplacement en translation du pont roulant 1, lorsque l'ensemble du support de charges est dispesé dans sa position de chargement par rapport au wagon W. Chaque paire de ciseaux est composée de deux bielles 16a et 16b de même longueur et articulées entre elles en leur milieu. Ces bielles des paires de ciseaux proches du chariot sont respectivements articulées sur une chape fixe 17 placée entre les extrémités inférieures des montants 15 et sur un coulisseau 18 qui est guidé par ces derniers. Chaque coulisseau est réalisé sous la forme d'un écrou qui est entraîne par une vis sans fin verticale 19 montée entre les montants 15 correspondants et tourillonnant dans un pivot 20 fixé à ces montants. Un pignon conique 21 est calé sur chaque vis sans fin à l'extrémité supérieure de celleci et engrène avec un pignon conique 22 d'un arbre horizontal de transmission 23 qui est entraîné en rotation par un moteur 24 placé au sommet de l'une des paires de montants 15. On comprend donc que le bras extensible 12 peut s'étendre et se retracter en actionnant le moteur 24 dans un sens ou dans l'autre. Les bielles des paires de ciseaux les plus éloignées du chariot 6 sont articulées respectivement sur une chape fixe 25 et sur un galet 26 formant coulisseau. La chape 25 est solidaire d'une paroi 27 ayant en section horizontale sensiblement la forme d'un U, la chape étant fixée dans l'angle inférieur avant d'une portion latérale 28 de cette paroi 27, cette dernière formant partie des ensembles supportsde charges7a ou 7b (Fig. 5). Une fourche 29 s'étendant dans le plan horizontal à partir du bord in férieur de la portion centrale 3u de la paroi 27 est destinée à être insérée sous une charge qui dans cet exemple est disposée sur une palette de forme normalisée et classique. I1 est à noter que l'on vient de décrire une forme de réalisation préférée des ensembles supportsde charges et 7b. I1 est en effet possible de concevoir en bout du bras extensible 12 d'autres moyens de support des charges suivant la configuration que présentent celles-ci. On peut envisager d'utiliser par exemple des pinces, crochets et autres organes analogues pour saisir les charges. Le coulisseau 26 est reçu dans un rail de guidage 31 qui est disposé le long du bord vertical avant respectif des portions latérales 28 de la paroi 27. La portion centrale 30 de la paroi 27 présente une partie rentrante 32 qui délimite un logement pour un dispositif de poussée 33 (Fig. 5 et 9). Ce dispositif comprend une cloison verticale 34 s'ajustant dans la face ouverte de la partie rentrante et sur laquelle vient s'appuyer la-charge. La cloison 34 est montée sur deux paires de ciseaux espacées 35 qui peuvent être ouvertes ou fermées à l'aide de deux vérins 36 et qui sont composées de bielles 35a et 35b de même longueur et articulées entre elles en leur milieu. L'extrémité inférieure de l'une des bielles 35a de chaque paire de ciseaux est articulée sur une chape 37 fixée sur la cloison 34 tandis que son extrémité opposée comporte un galet 38 formant coulisseau destiné à se déplacer dans un rail de guidage vertical 39 fixé sur la portion centrale 30 de la paroi 27. L'autre bielle 35b est articulée sur une chape 40 fixée sur la portion centrale 30 de la paroi 27 tandis que son extrémité opposée porte un galet 41 formant coulisseau et se déplaçant dans un rail de guidage vertical fixe sur la cloison 34. Les points d'articulation 42 des deux paires de ciseaux 35 sont réunis entre eux au moyen d'une tige horizontale 43. Par ailleurs, les vérins 36 sont articulés d'une part sur une tige de connection horizontale 44 réunissant les bielles 35a correspondantes en des points 45 qui sont légèrement écartés des points d'articulation 42 et, d'autre part, sur des chapes 46 fixées sur la portion centrale 30 de la paroi 27. Ainsi, le vérin étant sollicité à l'extension par une source de fluide sous pression (non représentée), les paires de ciseaux 35 peuvent se déployer pour éloigner la cloison 34 de la paroi 27 et effectuer ainsi une poussée horizontale sur une charge posée la fourche 29. Sur les Fig. 10 à 14, on voit que la bielle 16a des paires de ciseaux au bout du bras extensible 12 comporte près de son extrémité inférieure un galet de roulement 47 qui est destiné à soutenir l'ensemble de support de charge 7a ou 7b correspondant en particulier lors de la phase finale d'extension complète du bras extensible 12. Le fonctionnement est le suivant. On suppose qu'une charge a été placée sur l'ensemble de support de charges7a (Fig. 2), c'est-à-dire sur la fourche 29 et entre les portions latérales 28 de la paroi 27, la charge étant adossée contre la cloison 34. Ce chargement est exécuté en faisant tourner le mât de 900 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, par rapport à la position représentée à la Fig. 2 et en faisant avancer le chariot 4 dans la direction y pour rapprocher l'ensemble du premier wagonnet w sur lequel une charge est encore présente. Le mât est alors ramené à la position représentée sur la Fig. 2, apres quoi le chariot 4 se déplace en sens inverse, l'ensemble 7tétant mis devant l'ouverture de la porte P par un déplacement approprié du pont roulant 1. Pendant ce mouvement, le chariot 6 est éventuellement placé à la bonne hauteur pour faire coïncider la fourche 29 sur le plancher du wagon W. L'ensemble 7a étant introduit dans le wagon W (Fig. 10), le pont roulant I est de nouveau avancé jusqu'à ce que le cadre 13 se soit rapproché au maximum du bord vertical correspondant de l'ouverture du wagon W (Fig. 11). Le moteur 24 est mis en marche dans le sens qui correspond à l'extension du bras 12 dont les ciseaux 16a et 16b commencent à se déployer. Pendant cette extension les galets 46 s'appuyent sur le plancher du wagon et soutiennent ainsi la charge C en particulier en fin de parcours. Lorsque la charge C est arrivée au fond du wagon W (Fig. 12), le sens de rotation du moteur 24 est inversé, pendant que les vérins 36 sont mis souks pression. L'ensemble 7a commence donc à reculer, pendant que la charge C reste appuyée contre le fond du wagon W par le déploiement des ciseaux 35 et sous l'action des vérins 36 (Fig. 13). Dès que la fourche 29 ne supporte plus la charge C, celle-ci descend sur le plancher du wagon, libérant ainsi l'ensemble 7a (Fig. 14). Ce dernier peut alors reculer par le repliage du bras extensible 12. Après cette opération, le pont roulant 1 recule, l'ensemble 7a est extrait du wagon W et une nouvelle charge peut être prise sur le wagonnet w suivant. Ensuite, lorsque la moitié correspondante du wagon est entièrement remplie, les mêmes opérations sont répétées avec l'ensemble de support de charges7b qui est orienté sur le mât 5 de manière à pouvoir desservir l'autre moitié du wagon W. REVENDICATIONS 1. Installation-de chargement, notamment de wagons de chemin de fer comportant un pont roulant déplaçable en translation le long d'un quai de chargement et dont le chariot mobile selon le mouvement de direction du pont roulant porte un mât vertical monté rotatif autour d'un axe vertical, caractérisée en ce qu'au moins un ensemble de support de charges (7a, 7b) est monté en porte-à-faux sur ledit mât (5) de manière à pouvoir pénétrer dans un wagon de chemin de fer (W) par une ouverture latérale de celui-ci et en ce qu'il est prévu entre ledit mât (5) et ledit ensemble (7a ou 7b) un bras extensible (12) destiné à assurer un mouvement de translation horizontale dudit ensemble par rapport au mat (5) pour déplacer les charges dans le wagon de chemin de fer perpendiculairement à leur direction d'introduction dans celui-ci. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit mât (5) supporte en porte-à-faux deux ensembles supportes de charges (7a, 7b) connectés à ce dernier par des bras extensibles (12) dont les directions d'extension sont perpendiculaies pour assurer des mouvements de déplacement desdits ensemblesdesupportde charges (7a, 7b) dans des sens opposés à l'intérieur dudit wagon (W). 3. Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit bras extensible (12) comporte au moins un jeu de paires de ciseaux articulés entre eux et dont les bielles (16a, 16b) de même longueur sont respectivement articulées entre elles en leur milieu 4. Installation suivant l'une quelconque des. revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit bras extensible (12) est connecté à un cadre (13) composé de barres horizontales parallèles (14) s'étendant latéralement à partir du mât (5) et réunies entre elles à l'écart de ce dernier par des montants (15) auxquels est connecté ledit bras (12). 5. Installation suivant les revendications 3 et 4 prises ensemble, caractérisée en ce que chacun desdits montants (15) constitue un rail de guidage pour un coulisseau (18) sur lequel est articulée l'une des bielles (16a) de la paire de ciseaux de l'extrémité correspondante dudit bras (12), l'autre bielle (16b) de cette paire étant articulée sur une chape (17) fixée sur ce montant (15), ledit coulisseau (18) étant couplé à un dispositif moteur (19 à 24) assurant l'extension et le retrait dudit bras (12). 6. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que ledit coulisseau (18) est en forme d'écrou engagé sur une vis sans fin verticale (19) montée rotative dans le montant correspondant (15) et en ce que ladite vis sans fin (19) est couplée à moteur d'entraînement réversible (24) par l'intermédiaire d'une transmission (21 à 23) à pignons coniques. 7. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque ensemble de support de charges (7a, 7b) comporte une fourche (29) pour des charges disposées sur palette, ladite fourche étant solidaire de l'extrémité libre dudit bras extensible (12), et en ce qu'il est prévu en outre un dispositif de poussée (33) destiné à évacuer les charges de ladite fourche (29). 8. Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que ledit dispositif de poussée (33) comporte une cloison verticale (34) mobile en translation horizontale par rapport à l'extrémité libre dudit bras extensible (12) dans le sens du mouvement de cette extrémité, sous l'action d'au moins un organe moteur (36) exerçant sur cette cloison une force due poussée à peu près constante. 9. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que ladite cloison (34) est connectée à l'extrémité libre dudit bras extensible (12) par l'intermédiaire d'au moins une paire de ciseaux (35) composée de bielles (35a, 35b) de même longueur et articulées entre elles en leur. milieu au moins un vérin étant connecté d'une part à l'une des bielles (35a) de ladite paire de ciseaux (35) en un point (45) décale par rapport au point d'articulation (42) de cette bielle (35a) sur l'autre bielle (35b) de cette paire, et d'autre part, à un point solidaire de l'extrémité libre dudit bras extensible (12). 10. Installation suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que chaque ensemble support de charges (7a;, 7b) comporte en outre une paroi verticale (27) conformée de manière à présenter en section horizontale une forme en U et à encadrer ainsi une charge posée sur ladite fourche (29). 11. Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la partie centrale (30) de ladite paroi verticale (27) comporte une partie rentrante (32) destinée à former un logement pour ledit dispositif de poussée (33). 12. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que chaque ensemble support de charges (7a, 7b) est muni de moyens de roulement (47) destinés à s'appuyer sur le plancher dudit wagon (W) lors de l'extension dudit bras (12). 13. Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que ledit mât (5) comporte un chariot (6) déplaçable verticalement et supportant chaque ensemble de support de charges (7a, 7b) par l'intermédiaire de son bras extensible correspondant (12).