Brevet FR2718694A1 — publié le 19951020

DISPOSITIF DE TRANSBORDEMENT D'UNE CHARGE ROULANTE ENTRE DEUX SOLS EN DENIVELLATION, NOTAMMENT D'UNE MACHINE D'ENTRETIEN DE METROPOLITMN DESCRIPTION L'invention ressortit à un dispositif de transbordement d'une charge roulante, motorisée ou non, entre deux sols en dénivellation et trouvera en particulier emploi pour le nettoyage des stations des métropolitains. Les machines de nettoyage ou plus généralement d'entretien des stations et notamment de leur quai doivent en effet être embarquées dans des voitures pour passer d'une station à l'autre. Comme la circulation des rames ne saurait être troublée par ces opérations, il est nécessaire de réaliser le transbordement en quelques dizaines de secondes. La demanderesse employait jusqu'à présent une rampe posée sur le quai et un marchepied d'une voiture pour hisser la machine dans celle-ci ou l'en faire sortir. I1 fallait en pratique employer un ouvrier pour poser la rampe et aider au transbordement, en plus de celui qui conduisait la machine. Ce travail était improductif en lui-même, car découlant de la seule nécessité de ne pas allonger l'arrêt des rames, et très peu intéressant. Le but fondamental de l'invention est de permettre le transbordement rapide et aisé de charges roulantes telles que ces machines d'entretien assez lourdes, sans assistance humaine à leur conducteur. Le dispositif de transbordement sujet de l'invention se présente sous la forme d'une structure ou d'un châssis pouvant prendre des formes assez diverses mais qui est lié à la charge roulante tout en étant formé d'éléments mobiles entre eux de manière à pouvoir s'étendre pendant l'usage et se rétracter au repos. L'extension est à la fois verticale, pour lever la charge roulante, et horizontale pour franchir le fossé entre le quai et la voiture. Le dispositif, défini de façon la plus générale, comprend au moins un système de glissement composé d'un élément de glissement fixé à la charge et de deux éléments complémentaires de glissement, coulissant sur l'élément de glissement fixé à la charge et s'étendant au-delà de la charge vers l'avant et vers l'arrière respectivement, un moyen pour faire coulisser les éléments complémentaires de glissement dans des sens opposés, et deux systèmes d'appui roulant sur les sols et de levage de la charge, les systèmes d'appui et de levage comprenant des vérins liés à une extrémité, s'étendant au-delà de la charge, des éléments complémentaires de glissement de chacun des systèmes de glissement, et au moins un moyen de commande relié aux vérins par un moyen de synchronisation des courses des vérins au levage de la charge. Le dispositif peut consister en un châssis complet entourant la charge ou placée sous elle, mais il est utile de ne pas accroître successivement le poids des éléments composant le dispositif, pour faciliter le transport de la charge et aussi pour ne pas enchérir le dispositif. On préconise donc d'utiliser deux systèmes de glissement, situés sur deux flancs opposés de charge et qui ne sont reliés entre eux que par des éléments de levage. Aucune modification des charges existantes n'est requise avec un tel agencement du dispositif. Une autre mesure bénéfique, cette fois pour faciliter la commande en la rendant automatique ou presque, consiste à disposer des capteurs de proximité détectant des limites des sols à l'avant et à l'arrière de la charge, ce qui permet d'utiliser une commande unique pour tout le cycle d'opérations de transbordement. Un capteur de proximité détectant, par la dénivellation des sols, une fin de levage peut être utilisé pour ne pas lever excessivement la charge, ce qui peut arriver quand la dénivellation des sols n'est pas connue avec exactitude. On va maintenant décrire l'invention plus en détail à l'aide des figures suivantes annexées à titre illustratif et non limitatif la figure 1 est une vue générale de la charge et du dispositif de transbordement qu'elle porte, la figure 1A représente un des systèmes de glissement en coupe, la figure 1B représente le mode de liaison des éléments de glissement, les figures 2 et 3 illustrent les transbordements de montée et de descente, et la figure 4 est une représentation du système hydraulique utilisé. La machine 1 objet du transbordement (figures 1, 1A et 1B) est une machine de nettoyage classique de quais du métropolitain. On peut y distinguer un capot 2 qui l'enveloppe presque entièrement, sauf par le bas, et comprend donc des parois avant, arrière, latérales et de dessus, une poignée 3 de conduite de la machine 1 à l'arrière du capot 2, une roue motrice 4 dans l'axe médian et au centre ou à l'avant de la machine 1, deux roulettes folles 5 sur les côtés et à l'arrière, des brosses 6 à l'avant, couvertes par un capot 7 proéminent vers l'avant, et une raclette 8 à l'arrière. Ces outils peuvent être abaissés sur un quai Q, les brosses mises en rotation par un moteur, et il existe bien entendu un autre moteur pour mouvoir la roue motrice 4. Toutes ces fonctions et d'autres sont commandées grâce à des boutons ou d'autres manettes situées sur un tableau de commande installé sur le capot 2, mais on ne s'étendra pas sur ces éléments déjà connus. Les éléments structurels de l'invention se composent essentiellement de deux systèmes de glissement 9, de deux systèmes de levage 10a et lOb, semblables entre eux mais distingués pour les besoin de la description, et d'un système de commande 11 décrit à la figure 4. Les systèmes de glissement 9 s'étendent sur les deux flancs de la machine 1. Chacun d'eux comprend un élément de glissement fixe matérialisé par un rail double 12 fixé à une paroi latérale respective du capot 2 et consistant en une poutrelle à section en I dont les semelles inférieure et supérieure, de part et d'autre de l'âme verticale, forment deux pistes 13. Les pistes 13 sont des logements dans lesquelles coulissent, parallèlement à l'âme du rail double 12, les éléments complémentaires de glissement, à savoir deux glissières 14a et 14b, poutrelles à section rectangulaire allongée s'étendant presque d'une semelle à l'autre du rail double 12. Leurs faces supérieure et inférieure sont creusées d'une cannelure axiale 15 affectée à la réception de rouleaux 16 retenus dans des cages 17 fixées aux semelles supérieure et inférieure du rail double 12. Les glissières 14 sont donc maintenues dans les pistes 13 tout en y coulissant. Trois mécanismes limitent toutefois cette liberté. Le premier est un vérin de déploiement 18 dont la tige 19 est assujettie à la glissière 14b et le corps 20 à l'autre glissière 14a, ce qui maintient les glissières 14 dans un agencement déterminé. Le deuxième est constitué par une butée 21 sur chacune des glissières 14 et qui heurte une butée fixe 22 assujettie au capot 2 ou au rail double 12 pour empêcher de sortir trop les glissières. Enfin, on préfère disposer un frein ou un point dur sous forme par exemple d'une bille 23, repoussée par un ressort 24 solidaire du rail double 12, vers une des glissières, 14a, de manière à entrer dans une rainure 25 de celle-ci dans une position de repos, où cette glissière 14b est rétractée, c' est-àdire engagée au maximum dans le rail double 12. C'est donc l'autre glissière qui sera déployée d'abord. Chacun des systèmes de levage 10 est composé d'une entretoise 30 fixée aux extrémités respectives des glissières 14a et 14b qui sortent de la machine 1 vers l'avant ou vers l'arrière, et cette entretoise 30 porte le corps 32 d'un vérin de levage 31. La tige 33 du vérin de levage 31 a son extrémité inférieure assujettie à une tablette 34, horizontale comme l'entretoise 30, et qui porte deux colonnes 35 verticales et latérales coulissant dans des perçages 36 de l'entretoise 30 pour la guider parfaitement. De plus, la tablette 34 porte une paire de roulettes 37. Les roulettes 37 d'au moins un des systèmes de levage 10a et 10b peuvent être montées sur des axes verticaux pivotants. Avant de détailler la succession des opérations pour le transbordement de montée au moyen des figures 2, on indiquera tout de suite que le système de commande 11 comprend en particulier trois capteurs de proximité à rayonnement infrarouge : un capteur avant 42 fixé à l'avant du système de levage avant 10a et dirigé vers le bas, un capteur arrière 43 également dirigé vers le bas et fixé à l'arrière du système de levage arrière 10b, et un capteur d'élévation 44 fixé au bas du capot avant 7 et dirigé vers l'avant. La figure 2A représente la machine 1 posée sur le quai Q et à l'état de service normal, c' est-à- dire que tous les vérins sont rétractés. Les roulettes 37 sont donc soulevées du quai Q et les systèmes de levage 10a et 10b sont ramenés contre les parois avant et arrière du capot 2. L'avant de la machine 1 est dirigé vers les voies, le capot avant atteignant presque le bord B du quai Q, et une rame vient de s'arrêter à la station. On supposera qu'une porte s'est ouverte juste en face de la machine 1, à qui il ne reste plus qu'à franchir la dénivellation entre le quai Q et le plancher P de la voiture V et de son marchepied M pour la faire entrer dans celle-ci. Conformément à la figure 2B, on agit sur les vérins de déploiement 18 pour faire sortir les glissières 14 autant que possible du rail double 12, jusqu'à ce que les butée 21 et 22 se heurtent, et on avance la machine 1 jusqu a ce que le capteur avant 42 détecte l'arête A du marchepied M. Le déploiement des glissières 14 peut d'ailleurs précéder avantageusement l'entrée de a voiture V. Dans cette position, où le système de levage avant 10a surplombe le plancher P, les tiges des vérins de levage 32 sont déployées jusqu'à ce que les roulettes 37 des systèmes de levage 10a et 10b touchent respectivement le plancher P et le quai Q, à un petit intervalle puisque le déploiement du système de levage arrière 10b doit être plus important (figure 2C). Cet effet est obtenu quelle que soit la dénivellation, qui peut changer dans des limites assez larges. Le déploiement des vérins de levage 31 est ensuite poursuivi avec des courses égales de façon que la machine 1 reste horizontale et jusqu'à ce que le capteur d'élévation 44 ne détecte plus l'arête A du marchepied M devant lui, ctest-à-dire que son champ de vision s'étende au-dessus du plancher P. Le déploiement est poursuivi d'une distance conventionnelle puis interrompu (figure 2D). La machine 1 est alors poussée vers l'avant en faisant rouler les roulettes 37. Quand le capteur arrière 43 détecte le bord B du quai Q, ce qui est sensiblement l'état de la figure 2E, les vérins de levage 31 sont rétractés puis les glissières 14 (figures 2F et 2G), et il est possible de pousser la machine 1 à l'intérieur de la voiture V avant que les portes ne se ferment, car l'ensemble du cycle est très bref. Le transbordement de descente est presque identique avec des opérations inverses. Si le point de départ est la figure 3A semblable à la figure 2H, la voiture V étant arrêtée à une autre station et la porte ouverte, la première opération consiste à déployer les glissières 14 tout en reculant la machine 1 jusqu'à ce que le capteur arrière 43 détecte l'arête A (figures 3B et 3C) . Comme on le représente à la figure 3D, on déploie les systèmes de levage 10, puis on pousse l'engin vers l'arrière jusqu'à ce que le capteur avant 42 détecte l'arête A (figure 3E) . Comme on le représente aux figures 3F à 3H, on rétracte les systèmes de levage 10 jusqu'à ce que la machine 1 touche le sol par sa roue 4 et ses roulettes 5, puis entièrement, et enfin les glissières 14 sont rétractées à leur tour. La voiture V a alors liberté de partir. Les capteurs infrarouges 42 à 44 ont pour but de permettre l'enchaînement automatique de ces opérations, à partir d'une commande unique par l'opérateur. Selon le capteur qui remarquera le premier la dénivellation après le déploiement des glissières 14, c'est un cycle de montée ou de descente qui sera entrepris, et la commande peut découler d'une pression sur un bouton unique. On pourra prévoir bien entendu un bouton d'arrêt immédiat pour arrêter les mouvements du cycle en cas d'urgence. I1 reste maintenant à donner une explication du système de commande 11 qui permet d'obtenir ces résultats. On se reporte désormais donc à la figure 4. Les éléments essentiels sont un boutonpression 50 installé sur le capot 2, une pompe 51 irriguant un circuit hydraulique comprenant une bâche à huile 52, quatre distributeur électromagnétiques et à rappel 53 à 56 dont les fonctions et la mise en service seront décrits plus loin et un circuit de logique câblée 57 non décrit en détail qui convertit les informations des capteurs à infrarouge 42, 43, 44 et du bouton-pression 50 pour assurer le fonctionnement de l'appareil selon les figures 2 et 3 conformément au circuit hydraulique. Quand le bouton-pression 50 est actionné, un temporisateur 58 délivre, pendant toute la durée du cycle de transbordement, un signal de marche qui est fourni au circuit de logique câblée 57 et, par un amplificateur non représenté, à la bobine 59 d'un relais de mise en marche d'un moteur électrique de la pompe 51, qui fonctionne donc sans interruption jusqu'à la fin du cycle. Des lignes électriques 60 à 63 relient le circuit de logique câblée 57 aux électro-aimants de commande des distributeurs 53 à 56 pour les exciter. On voit que la pompe 51 est apte à fournir de l'huile à la chambre arrière des vérins 18 et 31, et que ces vérins sont à ressort de rappel tendant à comprimer ces chambres et rétracter les tiges. Le conduit d'huile branché en aval de la pompe 51 se divise en une première ramification 64 qui mène, par un détendeur 65, au quatrième distributeur 56, qui est constitué de façon à présenter deux états l'état usuel, illustré sur la figure, est une position de coupure de la première ramification 64 et de communication des chambres arrière 66 des vérins de déploiement 18 avec la bâche 52. Les tiges 19 sont alors en position ou en mouvement de rétraction. Quand le quatrième distributeur 56 est commuté vers l'autre état, la première ramification 64 est libre jusqu'aux chambres arrière 66, et les emplit d'huile à une pression suffisante pour vaincre la force des ressorts, étendre les tiges 19 et sortir les glissières 14. Une deuxième ramification 67 du conduit en aval de la pompe 51 aboutit au premier électrodistributeur 53 qui commande l'écoulement de l'huile vers l'une ou l'autre de deux sous-ramifications 68 et 69. La première sous-ramification 68 mène, par l'intermédiaire d'un autre détendeur 70, au deuxième distributeur 54 dont le fonctionnement est le même que le quatrième distributeur 56 pour ce qui concerne les chambres arrière 71 des vérins de levage 31, c'est-à- dire qu'il les fait communiquer soit avec la bâche 52, ce qui correspond à un mouvement ou une position de rétraction des vérins de levage 31, soit avec l'huile sous pression, ce qui déploie les tiges 33, mais il faut remarquer que le détendeur 70 porte l'huile à une pression insuffisante pour soulever la machine 1 quand les roulettes 37 ont touché le sol (le premier détendeur 65 avait pour rôle de ne pas peser inutilement sur les butées 21 et 22). Le levage complet de la machine 1 n'est produit que quand une commutation du premier distributeur 53 fait passer l'huile dans la seconde sous-ramification 69, dépourvue de détendeur et où on trouve simplement le quatrième distributeur 55, qui est un simple interrupteur, puis un diviseur de débit 72 qui assure l'égalité des débits dans les branches 73 et 74 de la sous-ramification 69 qui conduisent aux chambres arrière 71 respectives. Le levage est interrompu par une commutation du quatrième distributeur 55 pour couper la sous-ramification 69. L'huile délivrée par la pompe 51 retourne à la bâche 52 par un conduit de retour muni d'un clapet et fermé aux autres états du circuit hydraulique. Ce circuit élémentaire pour l'homme de l'art n' a pas été représenté, de même que quelques autres éléments tout aussi banals. La descente de la machine 1 est accomplie par une nouvelle commutation du troisième distributeur 54 pour faire communiquer les chambres arrière 71 avec la bâche 52. Un limiteur de débit 75 a été prévu sur ce trajet de retour pour que la machine 1 ne choie pas sur le sol. Si cela est nécessaire pour ne pas compromettre l'assiette de la machine 1, l'évacuation d'huile peut être assurée par des conduits spéciaux, qui se joignent à un diviseur de débit semblable à celui 72 déjà décrit. Des clapets anti-retour seraient alors ajoutés pour interdire les écoulements inverses. Une autre réalisation, qui sera peut-être préférée en pratique, consiste à utiliser au lieu de la pompe unique 51 une pompe plus petite pour chaque système de levage 10a et lOb. L'alimentation commune des pompes permet de synchroniser leurs mouvements pendant le levage de la machine 1. Les vérins hydrauliques peuvent être remplacés par d'autres systèmes assez proches tels que des vérins pneumatiques ou électriques. Il est encore possible de synchroniser de façon satisfaisante leurs mouvements pendant le levage par un système de commande purement électrique. Un attrait du dispositif est que les roulettes 37 remplacent parfaitement bien la roue 4 et les roulettes 5 de la machine 1 et ne demandent donc pas au conducteur de rompre ses habitudes de manoeuvre pendant le transbordement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transbordement d'une charge (1) roulante entre deux sols (P, Q) en dénivellation (et/ou séparés par un vide) dont l'un (P) s'étend devant la charge (1) et l'autre (Q) sous et derrière la charge, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un système de glissement (9) composé d'un élément de glissement (12) fixé à la charge et de deux éléments complémentaires de glissement (14), coulissant sur l'élément de glissement (12) fixé à la charge et s'étendant au-delà de la charge vers l'avant et vers l'arrière respectivement, un moyen (18) pour faire coulisser les éléments complémentaires de glissement (14) dans des sens opposés, et deux systèmes (10) d'appui roulant (37) sur les sols et de levage de la charge, les systèmes d'appui et de levage comprenant des vérins (31) liés à une extrémité s'étendant au-delà de la charge, d'un élément complémentaire de glissement de chacun des systèmes de glissement, et au moins un moyen de commande (51) relié aux vérins par un moyen (72) de synchronisation des courses des vérins au levage de la charge. 2. Dispositif de transbordement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de glissement fixe (12) consiste en un rail à deux pistes (13) munies de rouleaux (16), et les éléments de glissement complémentaires (14) consistent en deux glissières soutenues par les rouleaux (16). 3. Dispositif de transbordement suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les systèmes de glissement (9) sont au nombre de deux et situés sur deux flancs opposés de la charge. 4. Dispositif de transbordement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments de glissement complémentaires (14) coulissent librement dans l'élément de glissement fixe (12) et sont reliés entre eux par un vérin (18), en ce que des butées (21, 22) solidaires de l'élément de glissement fixe et des éléments de glissement complémentaires existent pour limiter les mouvements coulissants des éléments de glissement complémentaires, et en ce qu'un frein (23, 24, 25) est disposé entre la charge (1) et les éléments de glissements complémentaires (14). 5. Dispositif de transbordement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les systèmes d'appui sont munis de roulettes folles et orientables. 6. Dispositif de transbordement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend des capteurs de proximité (42, 43) détectant des limites (A, B) des sols (P, Q) à l'avant et à l'arrière de la charge, et une commande unique (50) de cycle d'opérations de transbordement. 7. Dispositif de transbordement suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend encore un capteur de proximité (44) détectant une condition de fin de levage. 8. Application du dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes au transbordement de machines de nettoyage ou d'entretien entre des quais et des voitures (V) d'un réseau de métropolitain.