Brevet FR2442929A1 — publié le 19800627

La présente invention se réfère aux dispositifs de boggie et de rail qu'on utilise en liaison avec des structures mobiles, telles notainraent que les éléments d'une charpente télescopique. On sait qu'il est possible d'établir des charpentes à éléments multiples pouvant se telescoper, ce qui permet de réaliser des b - timents, hangars ou analogues susceptibles de se replier sur euxmêmes. Dans de tels ensembles l'élément le plus grand est (ou parfois le plus petit) prévu fixe, les autres étant portés par des chariots ou boggies roulant sur des rails appropriés. En utilisant des moyens convenables, tels que des profilés creux rectangulaires, on peut obtenir des ensembles est'nétiques dans lesquels le pas transversal entre deux élémenLs télescopiques successifs est réduit, ce qui attenue l'effet d'escalier inhérent au système. Toutefois la réalisation des boggies et des rails pose de nombreux problèmes. En principe chaque élément comporte un longeron inférieur ou lisse situé immédiatement au-dessus du niveau du sol et sur lequel sont fixés les boggies de roulement. Ceux-ci doivent assurer la retenue verticale dans les deux sens, car le vent peut tendre à soulever un élément. I1 leur faut en outre retenir la lisse considérée dans le sens transversal pour que les divers éléments se déplacent bien parallèlement à l'axe général de l'ensemble, et cela en dépit des déformations inévitables des lisses. Les rails, préférablement prévus au moins légèrement en caniveau, ne doivent pas être encombrés d'eau et/ou de déchets de toute sorte au point que les boggies ne puissent plus rouler.Enfin les channes ou cables de commande des éléments doivent pouvoir eux aussi se loger dans les caniveaux qui renferment les rails. L'invention vise à réaliser un dispositif de boggie et de rail qui remplisse particulièrement bien les diures conditions énoncées ci-dessus. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 est une vue en perspective plus ou moins schémati- sée d'un bâtiment à éléments télescopiques comportant application de l'invention. Fig. 2 est une vue en élévation de l'un des boggies d'un élément mobile avec coupe du rail correspondant. Fig. 3 est une vue en perspective partiellement éclatée u boggie. Fig. 4 est une vue en perspective avec coupe montrant le rail indépendamment du béton dans lequel il est en partie noyé. Fig. 5 est une coupe transversale de l'ensemble boggierail au niveau du galet de retenue. Fig. 6 est une coupe transversale établie au niveau des roulettes et montrant les boggies de deux éléments mobiles avec les rails qui leur correspondent. Fig. 7 est une vue semblable à celle de fig. 2, mais correspondant à une variante. Fig. 8 est également de son côté semblable à fig. 6, mais en indiquant les modifications qui correspondent à cette variante. On a représenté en fig. 1 un ensemble de charpente métallique télescopique comprenant trois éléments, savoir un élément extérieur 1, un élément intermédiaire 2 et un élément intérieur 3. L'élément 1 est fixé au sol, tandis que les deux autres sont montés sur des rails 4 orientés longitudinalement par rapport à l'axe de l'ensemble. Cnaque élément est constitué par deux portiques réunis sur les côtés par une lisse haute et une lisse basse ainsi que par un certain nombre de pannes dont on n'a représenté que celle située au sommet de l'élément (panne fartière). Toutes ces dispositions étant d'ailleurs bien connues dans la technique, il est inutile de les détailler davantage. Chacun des éléments mobiles tels 2 et 3 est supporté par quatre boggies B fixés à ses lisses basses au voisinage immédiat de ses angles inférieurs. En fig. 2 on a représenté en 5 une telle lisse dont 1 'extrémité vient se raccorder à un montant 6 de toute manière appropriée, non figurée (par exemple par soudure). Le boggie comprend une plaque métallique 7 fixée contre la face verticale intérieure de cette lisse par le moyen d'un goujon de centrage 8 soudé à la lisse et d'un certain nombre de boulons indiqués en 9. La plaque 7 est échancrée vers son angle inférieur le plus voisin du montant 6 pour recevoir un bottier 10 qui lui est fixé par soudure. Ce boitier est en forme de tube restangulaire orienté transversalement à la plaque. I1 reçoit de toute manière appropriée, non détaillée, un axe vertical 11 sur lequel est monté à rotation, préférablement par l'intermédiaire de roulements à billes, un galet de guidage 12 qui, comme montré en fig. 5, dépasse quelque peu au-delà de l'extrémité ouverte du bottier tournée vers le plan vertical de la lisse 5. Le bord inférieur de la plaque 7 situé au-delà du bof- tier 10 est taille en couteau, comme indique en 7a (fig. 3), et il y est prévu une entaille verticale 7b. L'arête ou couteau 7a est destiné à venir s' engager dans deux depressions 13a (fig. 3) prévues dans un bloc parallélipipedique 13, de part et d'autre d'une partie pleine 13b, laquelle pénètre dans l'entaille 7b. Le bloc 13 porte deux bouts d'axe transversaux 14 sur lesquels des roulettes 15 sont montées à rotation, preféra- blement là encore par le moyen de roulements à billes ou équivalents. On comprend qu'avec un tel montage la plaque 7 peut être supportée par les roulettes 15, la charge se répartissant régulièrement sur celles-ci, même si ladite plaque n'est pas parfaitement perpendiculaire à leur axe géométrique commun, comme on l'exposera en référence à fig. 6.Par ailleurs on voit qu'avec la disposition décrite le galet de guidage 12 est rapproche au maximum. du montant 6, ce qui est important comme on l'expliquera plus loin. Enfin la charge verticale est transmise à la plaque 7 par le gougon de centrage 8 lequel est disposé à l'aplomb de l'axe géométrique des roulettes 15, de sorte que les boulons 9 n'encaissent que les efforts secondaires et ne risquent pas de se cisailler. On notera en outre que les péripnéries du galet 12 et des roulettes 15 sont légèrement bombées, ce qui leur permet de porter correctement sur des surfaces planes mêmes en dépit des légères erreurs inévitables. Les boggies B ainsi réalisés roulent à l'intérieur des rails 4 (fig. 1) disposés en caniveau au-dessous du niveau du sol. Fig. 4 indique en perspective la constitution d'un tel rail indépendamment de la masse de béton dans laquelle il est disposé, tandis que fig. 5 en représente une coupe au sein de cette masse. Le rail représenté comprend deux fers à U référencés 16, disposés de manière à s' ouvrir horizontalement en vis-à-vis en ménageant entre leurs ailes supérieures 16a un espace de faible largeur destiné au passage de la partie de la plaque 7 située au-dessus du bottier 10. Leurs ailes horizontales inférieures 16b sont réunies par un autre fer à U 17, de plus petites dimensions, s'ouvrant vers le haut. Sous les fers 16 sont soudées à intervalles préférablement réguliers des traverses 18 en forme de tubes rectangulaires, ces traverses étant échancrées pour le passage du fer 17 dont le fond comporte au droit de celles-ci une ouverture référencée 19. Enfin sous les traverses 18 est soudé un tube rectangulaire continu 20. L'ensemble ainsi réalisé est noyé dans une longrine de béton 21 (fig. 5), les ailes horizontales supérieures 16a venant affleu rer la surface de celle-ci, de sorte que l'espace ménagé entre elles constitue une sorte de fente 22 formant débouché du rail pour permettre le déplacement de la plaque 7 et de l'élément (3 par exemple) auquel le boggie considéré est associé. Fig. 6 indique en coupe l'agencement général des deux rails 4 sur l'un des côtés de l'ensemble en montrant la disposition des roulettes 15 qui viennent rouler sur les ailes 16b, ainsi que celles du bloc 13 situé entre elles et dans les dépressions 13a duquel reposent les arêtes 7a qui leur transmettent une fraction du poids de l'élément. Fig. 5 fait en outre comprendre que le galet de gùi- dage 12 vient porter contre le voile central de l'un des fers 16 pour maintenir l'élément latéralement dans un sens, les galets 12 des boggies situés sur l'autre c6té de cet élément assurant la retenue latérale dans l'autre. On notera en fig. 6 que la traverse 18 représentée est fermée à son extrémité orientée vers l'intérieur de l'ensemble et qu'elle se prolonge au contraire à l'opposé. Grâce à cette disposition cette traverse tubulaire peut former canalisation collectrice des eaux ayant pénétré à travers les fentes 22 avec les menus déchets qu'elles entrainent. Bien entendu les traverses 18 successives débouchent dans un collecteur plus important, non figuré, assurant l'évacuation. Pour réaliser l'étanchéité dans le bas des parois latérales du local télescopique, on a équipé les lisses basses 5 de joints élastiques 23 qui viennent frotter sur l'aile 16a du fer 16 se trouvant sous elles. En outre pour assurer le balayage des surfaces de roulement que constituent les ailes inférieures 16b, on a équipé les bords verticaux de la plaque 7 de raclettes inférieures 24 (fig. 2i faites en une matière appropriée. Fig. 6 montre des boggies et les rails des deux éléments mobiles 2 et 3. Ceux de l'élément intérieur 3 sont figurés à gauche. Ils sont rigoureusement identiques à ce qui a été décrit. Comme cet élément doit être commandé, on prévoit dans le rail un cabre ou channe 25 circulant dans le fer 17 et convenablement attaché au bloc 13 ou à la plaque 7 elle-meme par des moyens non représentés on peut supposer, par exemple, que le boîtier 10 est solidaire à cet effet d'un talon dépassant en direction du bas pour s'engager dans le fer 17. Le brin de retour du câble ou channe 25 circule dans le tube inférieur 20. Bien entendu le fer 17 et le tube 20 débouchent à leurs extrémités dans des chambres appropriées renfer mant des poulies de commande et/ou de renvoi.Quant au rail qui correspond à l'élément intermédiaire 2, comme ce dernier n'est pas directement commandé, mais est seulement entrains par des butées appropriées qui le relient à I'élement 3, à la façon en soi connue, il n'y est pas prévu de tube inférieur 20. On comprend que le dispositif de rail sus-décrit coopère avec le boggie pour assurer un fonctionnement parfait de l'ensemble, en même temps qu' une esthétique agréable, les rails étant très rapprochés et peu visibles puisqu'ils sont en partie recouverts par les lisses. Les galets 12 se trouvent très rapprochés des montants 6, ae sorte qu'ils ne sont pratiquement pas affects par les déforma- tions éventuelles des lisses 5. I1 en résulte en outre que les mon- tants 6 sont contraints de suivre les rails, même si le portique a tendance à s' ouvrir ou à se refermer.En outre, si l'élément considéré est soulevé par le vent, la paroi supérieure du boiter 10 vient immédiatement buter contre les ailes horizontales supérieures 16a, comme le fait bien comprendre fig. 5, ce qui bloque assitt le mouvement ascendant. Grâce aux couteaux 7a la charge se répartit uni formement entre les roulettes 15 en dépit des légères obliquités inévitables des pièces. Dans la variante de fig. 7 et 8 la plaque 7 de chaque boggie ne porte qu'une seule roulette 15 dont l'axe 14 lui est directement fixé par soudure ou autrement. Une telle roulette unique, déportée latéralement, peut suffire dans le cas de structures de faible portée. Ici chaque rail est constitué par un profilé en cornière, référencé 26, à ailes inégales, la roulette roulant sur l'aile courte 26a, disposée horizontalement. Les ailes courtes des deux rails adjacents sont reliees par un fer à U 27 soudé sous elles. Un autre fer à U 28 relie l'aile courte 26a du rail interieur (rail de l'élément 3 de fig. 1) à une telle 29 qui remonte verticalement en face de l'aile longue de la cornière de ce rail.Les fers 27 et 28 sont d'autre part soudés aux traverses tubulaires 18 dans lesquelles ils s'enfoncent au passage, leurs fonds ou voiles étant perforés d'une ouverture 30, respectivement 31. On retrouve le tube in inférieur 20 dans lequel passe le brin de retour du câble ou chaîne 25, le brin utile circulant dans le fer 28. On notera encore que la plaque 7 comporte ici un bord inférieur replié 7c qui vient s'engager au-dessous de l'aile courte 26a. On comprend que la réalisation des boggies et des rails se trouve ainsi simplifiée. On conserve autrement les avantages de la forme d'exécution précédente, le bord replié 7c intervenant ici pour assurer la resistance au soulevement. Une autre disposition particulière de la variante de fig. 7 et 8 réside dans la présence de bandes de recouvrement 32 qui viennent se disposer sur le bord supérieur de l'aile verticale des cornières 26. Chaque bande est constituée par une sorte de gouttière mé tallique garnie d'un remplissage approprié 33 (ciment, bois-, céramique), tandis que son fond est solidaire de pinces 34 qui viennent chevaucher l'aile de la cornière 26 correspondante. En outre, pour assurer la stabilité, on a soudé le long du bord de cette aile des equerres 35 formant supports. Cette disposition permet d'eviter la présence sur le sol du local des ailes supérieures des fers 16 de la forme de réalisation de fig. 2 à 6. En outre et surtout, il est possible d'enlever aisément les bandes 32, préférablement réalisées par longueurs successives, de manière à accéder aux caniveaux pour les vérifier, les nettoyer, etc... I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnee qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif de boggie et de rail pour charpente à éléments télescopiques et structures analogues, du genre comprenant des bog- gies fixés aux lisses basses des éléments mobiles, chaque boggie renfermant au moins une roulette axe horizontal qui porte contre une surface de roulement horizontale d'un rail correspondant pour supporter l'élément dans le sens vertical et au moins un galet à axe vertical portant contre une surface de roulement verticale de ce rail pour assurer la retenue de l'élément dans au moins l'un des deux sens transversaux, caractérisé en ce que chaque boggie (B) est disposé sur la lisse basse correspondante (2, 3, 5) aussi près que possible d'un montant (6) de l'élément (2, 3) considéré, le galet de retenue (12) de ce boggie étant situé sur le côté de ce boggie tourné vers ledit montant de façon à se trouver au voisinage immédiat de celui-ci. 2. Dispositif suivant la revendication 1, comprenant deux roulettes à axe horizontal disposées suivant un même axe et portées à rotation par une pièce située entre elles, caractérisé en ce qu'entre cette pièce intermédiaire (13) et le reste du boggie (B) est interposée une articulation à couteau (13a-17a) à travers laquelle la charge verticale est transmise aux roulettes (15). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le galet de retenue (12) est monté à rotation à l'intérieur d'un bottier (10) rigidement solidaire du chassies de la pièce (7) formant châssis du boggie, le rail comportant une aile horizontale (16a) qui s'étend au-dessus de ce bottier pour former butée de retenue à l'encontre du soulèvement du boggie (B). 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes, dans lequel le châssis du boggie est constitué par une plaque fixée sur l'une des faces verticales de la lisse basse de l'élément considéré, caractérisé en ce qu'il est prévu un systeme de goujon de centrage (8) et de trou calibré correspondant pour centrer la plaque (7) sur la lisse (5), ce système se trouvant substantiellement à l'aplomb de la ou des roulettes (15) de manière à encaisser au moins la majeure partie de la charge verticale. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications pre- cédentes, caractérisé en ce que chaque rail (4) comprend un fer à U inférieur (17) disposé au-dessous du niveau des surfaces de roulement (16, 16b, 26a) pour collecter les eaux et déchets, tandis qu'aux rails sont associées des traverses tubulaires (18) au droit desquelles le fond de leurs fers inférieurs (17) est ouvert, ces traverses étant agencées de manière à constituer canalisations d'évacuation. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que chaque boggie (B) est pourvu de raclettes (24) qui balayent les surfaces de roulement horizontales (16b, 26a) en avant des roulettes (15). 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 et 6, avec commande de certains des éléments par des organes funiculaires sans fin (channes, cabales), caractérisé en ce que certains des rails (4) comprennent en outre un tube longitudinal inférieur (20) qui s'étend au-dessous des traverses (18) pour assurer le passage du brin de retour d'un élément funiculaire (25). 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque rail (4) comprend deux fers à U (16) disposés sur champ -à un faible écartement l'un de l'autre en s'ouvrant en vis-à-vis, leurs ailes horizontales inférieurs (16b), qui constituent les surfaces de roulement de deux roulettes (15) associées à un même boggie (B), étant réunies l'une à l'autre par le fer inférieur (17), tandis que leurs ailes horizontales supérieures (16a), situées au niveau du sol, ménagent entre elles une fente de passage de la plaque (7) formant chassies des boggies (B). 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications qui procèdent, caractérisé en ce que chaque boggie (B) ne comporte qu'une seule roulette (15) à axe horizontal disposée sur le cOté de la plaque (7) formant châssis du boggie, cette plaque (7) se prolongeant vers le bas par une partie recourbée (7c) qui s'étend au-dessous de la surface de roulement horizontale (26a) de façon à coopérer avec cette dernière pour retenir le boggie à l'encontre de tout soulèvement. 10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le rail (4) comprend une cornière (26) à ailes inégales, l'aile courte (26a) constituant la surface de roulement horizontale, tandis que le bord supérieur de l'aile longue, prévue verticale, re çoit à emboitement des bandes de recouvrement (32, 33) aisposées au niveau du sol en ménageant des fentes pour le passage des plaques (7) formant châssis des boggies (B). 11. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les rails adjacents sont directement juxtaposés sans masse intermédiaire de béton ou autre. 12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce que les plaques (7) formant châssis des boggies sont fixées sur la face de la lisse basse (5) correspondante tournee vers l'intérieur de la structure.