Brevet FR2611636A1 — publié le 19880909

- 1- L'invention est relative à un plateau de semi-remorque. Elle trouvera son application notamment dans le domaine de la construction de véhicules industriels destinés au transport de marchandises. Le plateau est destiné à former le châssis de la semi- remorque sur lequel se fixent les essieux et la carrosserie. Le plancher est directement fixé sur le plateau pour constituer la plate-forme de support de la marchandise. Dans les constructions traditionnelles, le plateau est généralement constitué d'un assemblage de longerons et traverses métalliques entrecroisés. On utilise l'acier comme matériau en raison de ses bonnes propriétés mécaniques et de son faible coût. L'avantage de l'acier, outre son coût, est qu'il est communément soudable et que ces soudures sont susceptibles de résister à des contraintes mécaniques sévéres. Par contre, les constructions en acier souffrent également d'inconvénients. Tout d'abord, ces matériaux résistent très mal à la corrosion, et pour les protéger, on doit appliquer un traitement de surface coûteux et dont l'efficacité est de durée limitée. Il faut d'ailleurs souligner que les dangers de corrosion sont d'autant plus grands qu'il s'agit d'un facteur essentiel pour assurer la longévité du matériel. Il faut d'ailleurs souligner que la corrosion est d'autant plus vive que l'on a recours de plus en plus fréquemment au salage des routes, L'autre inconvénient de l'acier est son poids. Il est en effet très clair qu'en matière de transport, il est plus avantageux d'utiliser une structure de support qui soit la plus légère possible pour réduire la consommation d'énergie. L'acier présente des performances très médiocres dans ce domaine, ce qui l'amène à se faire concurrencer en particulier par l'aluminium qui offre de nombreux avantages. L'aluminium résiste très bien à la corrosion même en l'absence de traitements spécifiques et les nouveaux alliages lui permettent de bénéficier de propriétés mécaniques sensiblement améliorées. De plus, le développement des techniques de soudage fait qu'il s'agit d'un matériau susceptible d'être employé dans des constructions mécano-soudées telles qu'on les rencontre dans les plateaux pour semi-remorques. 26 1 1636 -2- Précisément dans cette application, un type de plateau assez répandu est constitué d'un emboitement de traverses à travers des longerons bordés latéralement par des rives profilées qui comportent un rebord inférieur de rigidification. Les profiles utilisés sont obtenus par extrusion et la fixation des différents composants se fait généralement par soudure. Actuellement, la géométrie du profil des traverses est de forme circulaire. Ce choix a été fait en particulier en raison des facilités d'usinage que présente une section circulaire. A l'usage, il s'avère cependant que ce type de traverse présente de nombreux inconvénients. Tout particulièrement, au niveau de la liaison des extrémités de traverses sur les rives latérales o la fixation est délicate i réaliser et les efforts transmis par la carrosserie importants. En effet, le rebord inférieur des rives gêne l'accès pour réaliser un cordon continu de soudure. Dans ces conditions, seule la partie supérieure de l'extrémité de traverse est fixée à la rive. La section circulaire de la traverse en contact avec le rebord inférieur limite la surface de la zone tangente à un point d'o une grande fragilité à ce niveau d'autant plus regrettable qu'il s'agit précisément d'une zone d'effort. De nombreux incidents sont constatés à ce niveau en raison de l'absence de liaison dans la partie inférieure de la traverse sur la rive. On peut également reprocher à la section circulaire de présenter un moment d'inertie qui est loin d'être optimum eu égard à la masse de matière employée et à l'orientation des efforts existants. Le but principal de la présente invention est de présenter un plateau de semi- remorque dont la structure est renforcée par rapport aux constructions actuelles, ceci étant obtenu sans majoration du poids. En particulier, la fixation des traverses sur les rives latérales assure une répartition de la contrainte sur l'ensemble de la circonférence de la traverse d o une excellente aptitude à encaisser les efforts. La construction du plateau est elle-même facilitée étant donné que le positionnement des traverses en rotation est automatiquement assuré avec une grande précision, que les profilés -3- de support de plancher seront de ce fait parfaitement orientés, qu'on pourra limiter la soudure traverse-longeron au plus juste. Il faut noter en outre que, contrairement à un extrudé circulaire qui présente souvent des défauts d'alignement d'une même génératrice (vrillage), déformation par torsion plus ou moins régulière de l'extrudé au moment de l'extrusion, le nouveau profil de traverse selon l'invention sera obtenu directement d'extrusion avec une tolérance de torsion extrêmement faible car sa forme permet de limiter ce vrillage à une valeur très inférieure à l'autre cas et tout à fait suffisante pour notre utilisation. Non seulement la fixation des traverses sur les rives est plus aisée, mais la soudure des traverses sur les longerons est également facilitée étant donné qu'il est créé, selon la présente invention, des zones de dégagement qui facilitent l'accès pour la réalisation des cordons de soudure. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre qui n'est cependant donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon l'invention, le plateau de semi-remorque, destiné à former un support de carrosserie, composé d'un assemblage de traverses et longerons bordés latéralement par des rives profilées qui comprennent un rebord inférieur, est caractérisé par le fait que le profil des traverses présente une zone d appui à plat sur le rebord des rives. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante accompagnée de dessins en annexe parmi lesquels: - la figure 1 schématise une vue en coupe transversale de la structure d'un plateau de semi-remorque, - la figure 2 représente l'assemblage d'une traverse de conception traditionnelle sur une rive latérale, - la figure 3 illustre un profil de traverse selon la présente invention, - la figure 4 représente un second mode de réalisation du profil de traverse selon la présente invention, - la figure 5 schématise la fixation de la traverse sur la rive latérale du plateau, - la figure 6 représente une vue en coupe transversale de -4- la structure du plateau selon la présente invention, la figure 7 représente une vue de coupe transversale d'une traverse selon la présente invention équipée d'un clip de support de plancher. La présente invention vise un plateau de semi-remorque qui trouvera notamment son application dans le domaine de la construction de véhicules industriels. Plus particulièrement, le plateau sert à former un support de carrosserie et à recevoir des essieux. Quoique l'invention ait été plus particulièrement développée en ce qui concerne le domaine routier, elle pourra également s'étendre au domaine ferroviaire. Actuellement, les plateaux de semi-remorques sont essentiellement confectionnés à partir d'un entrecroisement de longerons et traverses en acier fixés par soudure. Outre les bonnes propriétés mécaniques de l'acier, ce choix de matériau est essentiellement motivé pour des raisons économiques. Or, il s'avère à l'usage que l'acier présente cependant d'importantes lacunes notamment en ce qui concerne la corrosion et le poids spécifique. Par contre, dans ce domaine, l'aluminium et ses alliages présentent des performances nettement meilleures, ce qui contribue au développement de l'emploi de ce matériau pour la confection de plateaux de semi-remorques modernes. Les principales difficultés rencontrées avec l'emploi de l'alumium se situent au niveau de la soudure des traverses sur les rives latérales. En effet, pour des raisons de commodité d'usinage, le profil des traverses présente une forme circulaire qui se prête mal à la mise en place d'une soudure continue au niveau des rives latérales. En particulier, la partie inférieure de la traverse présente une faiblesse en n'étant pas fixée sur la rive alors qu'il s'agit d'une zone d'effort. Il s'en suit des ruptures accidentelles qui causent de graves préjudices aux semi-remorques. La présente invention a précisément pour but de renforcer cette liaison et faciliter la construction générale du plateau. La figure 1 schématise en vue de coupe transversale la section d'un plateau 1 de semi-remorque selon une conception traditionnelle de celuici. Le plateau 1 forme à sa surface supérieure un plancher 2 destiné à recevoir les marchandises à transporter. Le plateau 1 est également conçu pour être carrossé, 26 1 1636 -5- c'est-à-dire recevoir des parois latérales pour former la caisse de la semi-remorque. La structure du plateau 1 se compose d'un assemblage de traverses 3 et longerons 4 et 5. Les longerons 4 et 5 présentant une série de découpes appropriées pour autoriser le passage des traverses 3 dans leur partie centrale. La section des longerons 4 et 5 est en forme de "I" afin de présenter un moment d'inertie élevée. Le plateau 1 est bordé latéralement par des rives profilées 6 et 7 qui présentent respectivement un rebord inférieur 8 et 9 afin d'améliorer leur rigidité. Le plancher 2 du plateau est confectionné par la mise en place d'éléments couvrants 10, 11 et 12 généralement en bois dont le maintien est assuré par les ailes supérieures 13 et 14 des longerons 4 et 5 et les rebords supérieurs 15 et 16 des rives latérales 6 et 7. Le soutien des éléments couvrants 10, 11 et 12 est assuré par les traverses 3 rehaussées à l'aide de clips 17, 18 et 19 fixés sur les traverses 3 et qui présentent traditionnellement une forme de U. La figure 2 illustre la fixation de la traverse 3 sur la rive latérale 6. Il s'agit d'une traverse de type traditionnel à section circulaire. La liaison est assurée au moyen d'un cordon de soudure 20 disposé à la périphérie de l'extrémité de traverse 3. Cependant, pour des raisons d'accessibilité, actuellement le cordon de soudure 20 ne décrit pas la totalité de la circonférence de la traverse 3 en raison de la présence du rebord inférieur 8 de la traverse 6 qui gêne l'accès. La liaison présente par conséquent une grave faiblesse dans la partie inférieure de la traverse 3. Il faut également souligner que la surface de contact du rebord 8 de la rive 6 avec la section circulaire de la traverse 3 se limite à un point de tangence trop limité pour assurer une liaison efficace entre la traverse 3 et le rebord 8. Selon la caractéristique principale de la présente invention, le plateau de semi-remorque est confectionné à partir de traverses 3 qui présentent un profil particulier plus spécialement une zone d'appui à plat sur le rebord des rives. Un exemple de ce type de profil est donné à la figure 3 o la traverse 3 présente à sa -6- base un méplat 21 qui constitue une zone de contact important avec le rebord inférieur 8 ou 9 des rives latérales 6 ou 7 o il est possible par conséquent de mettre en place une liaison efficace par exemple par cordon de soudure. L'adoption d un tel profil présente également des avantages au niveau de la construction puisque le positionnement des différents éléments peut être réalisé au niveau de l'assemblage. En effet, le méplat 21 empêche la rotation de la traverse 3 dans les alésages correspondant des longerons 4 et 5 et l'appui des rebords inférieurs 8 et 9 des rives latérales 6 et 7 sur le méplat 21 des traverses 3 assure le positionnement des dites rives latérales. En conservant les avantages du méplat 21 décrit précédemment, le profil préférentiel pour la réalisation des traverses présentera une forme sensiblement polygonale à angle arrondi. Ce choix a en outre l'avantage d'augmenter, à section égale, le moment d'inertie de la traverse 3 qui est ainsi plus rigide et peut donc recevoir des charges plus importantes. Une amélioration du profil de la figure 3 peut être apporté aux traverses 3 en les dotant notamment de deux zones planes ou curvilignes d'appui 22, 23 concourantes telles qu'illustrées à la figure 4 ou 5 c'est-à-dire avec une forme sensiblement triangulaire. Ces zones planes d'appui concourantes 22 et 23 permettent tout d abord un centrage du positionnement de la traverse 3 dans les alésages des longerons 4 et 5 même lorsque la construction du plateau s'effectue à l'envers. De plus, les deux zones planes d'appui concourantes 22 et 23 se dégagent des ailes supérieures 13 et 14 des longerons 4 et 5 et donc la mise en place du cordon de soudure de liaison est plus facile à effectuer. Les figures 5 et 6 représentent respectivement en vue de coupe et en vue longitudinale, la mise en place d'une traverse selon un mode préférentiel de réalisation de celle-ci dans le cadre de la présente invention. Le profil de la traverse 3 est avantageusement quasi-triangulaire et de plus sensiblement équilatéral, la base présentant le méplat 21 et les deux autres côtés concourants 22, 23 étant légérement curvilignes. Tout d'abord, on peut noter que le cordon de soudure 20 de liaison de l'extrémité de la traverse 3 sur le fond de la rive 26 1 1636 7'- latérale 6 est renforcé par la mise en place d'un cordon 24 de soudure établi entre l'extrémité du rebord inférieur 8 de la traverse 6 et le méplat 21 inférieur de la traverse 3. Cette conception est d'autant plus résistante que la liaison est établie à l'extrémité du rebord inférieur 8 de la rive latérale 6 et par conséquent il est créé un bras de levier correspondant à la longueur du rebord inférieur 8 qui diminue la contrainte dans la soudure 24. On pourra également apprécier la parfaite accessibilité pour la mise en place des cordons de soudure 20 et 24. Le clip 17 de fixation des éléments de plancher 10 est fixé sur la traverse 3 par l'intermédiaire de rainures 25 et 26 dont l'écartement est étroit et situé entre les deux zones d'appui concourantes 22 et 23. Le clip 17 présente deux ailes latérales saillantes 27 et 28 qui améliorent la stabilité du support de plancher. Un premier mode de réalisation des clips 17 est illustré à la figure 5. Sous les ailes saillantes 27, 28 sont disposées des pattes de fixation 30, 31 symétriques dont les extrémités forment encliquetage avec les rainures 25, 26 de la traverse 3, le clip présentant une section de forme générale en w. Un second mode de réalisation des clips est illustré à la figure 7. On retrouve la section de forme en w, les ailes 27, 28, les pattes de fixation 30, 31. Toutefois, les pattes sont dissymétriques, l'extrémité 32 de la patte 30 formant avec la rainure 25 un dispositif charnière et l'encliquetage du clip 17 sur la traverse étant réalisé après rotation du clip, selon la flèche 34, grâce à l'extrémité 33 qui forme alors accrochage dans la rainure. Ces modes de réalisation sont avantageux par rapport à ceux qui prévoient des extrémités des pattes 30, 31 simplement emboitées dans les rainures 25, 26 car, du fait des vibrations provoquées lors du roulage du semi remorque, les clips 'sauteraient' et se déchausseraient malgré le poids du plancher. Un point de soudure les clips et les traverses imposerait alors les réalisations de la prése invention permet d'éviter ces inconvénients et ce surcroit de main d'oeuvre. Par ailleurs, le sommet de la traverse 3 présente une surépaisseur 29 localisée entre les rainures 25 et 26 afin d'accroître la rigidité. -8- D'autres mises en oeuvre de la présente invention, a la portée de l'Homme de l'Art, auraient également pu être envisagées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. -g- REVENDICATIONS 1. Plateau de semi-remorque, destiné à former un support de carrosserie, composé d'un assemblage de traverses (3) et longerons (4 et 5) bordés latéralement par des rives profilées (6 et 7) qui comprennent un rebord inférieur (8 et 9), caractérisé par le fait que le profil des traverses (3) présente une zone (21) d'appui à plat sur le rebord (8 et 9) des rives latérales (6 et 7). 2. Plateau de semi-remorque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le profil des traverses (3) présente une zone d'appui et de fixation sur les extrémités des rebords (8 et 9) des rives latérales (6 et 7). 3. Plateau de semi-remorque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le profil des traverses (3) présente dans sa partie inférieure un méplat (21). 4, Plateau de semi-remorque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le profil des traverses (3) est sensiblement polygonal tel qu'au niveau de l'intersection avec les longerons (4 et 5), il présente deux zones d'appui (22 et 23) concourantes. 5. Plateau de semi-remorque selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les traverses (3) présentent un profil de forme sensiblement triangulaire à angle arrondi. 6. Plateau de semi-remorque selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le sommet de la traverse (3) présente une surépaisseur (29) de renfort. 7. Plateau de semi-remorque selon la revendication 5. caractérisé par le fait que la forme triangulaire de la section des traverses (31 est sensiblement équilatérale. 8. Plateau de semi-remorque selon la revendication 5, dont les traverses (3) sont surmontées par au moins un clip (17) de soutien du plancher (2), caractérisé par le fait que la traverse (3) comporte à sa partie supérieure des rainures (25 et 261 de fixation du clip (17) sur la traverse (3) présentant un écartement étroit situé entre les deux zones d'appui concourantes (22, 23). 9. Plateau de semi-remorque selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le clip (17) présente deux ailes latérales saillantes (27 et 28). 10. Plateau de semi-remorque selon la revendication 8, 26 1 1636 -10- caractérisé par le fait que le clip (17) présente deux pattes de fixation (30, 31) dissymétriques, l'extrémité de l'une (32-) destinee à former une charnière, l'autre (33) destinée a former un encliquetage avec la rainure correspondante (26).