Brevet FR2731962A1 — publié le 19960927

Benne de stockage et de transport de matériaux tels que notamment des enrochements. Le domaine de l'invention est celui des bennes de stockage et de transport de matériaux de construction ou de remblai. Plus précisément, l'invention se rapporte aux bennes utilisées pour permettre le stockage et le transport de matériaux lourds tels que les enrochements, qui se présentent généralement sous forme de blocs de pierre présentant par exemple une masse de 1 à 25 tonnes. Ces bennes sont habituellement destinées à être rapportées sur des châssis de camions ou de remorques, routières ou ferroviaires par exemple, le cas échéant avec possibilité de basculement pour le déchargement. Les matériaux lourds tels que les enrochements ne peuvent être transportés par des bennes de conception classique. Les bennes classiques sont en effet adaptées au transport de matériaux tels que le gravier ou le sable présentant une granulométrie généralement inférieure à 1 cm. Or le gravier ou le sable présentent d'une part une densité plus faible que les pierres constituant les enrochements mais aussi une fluidité leur permettant d'être aisément chargés dans de telles bennes, alors que les enrochements sont beaucoup plus difficiles à manier du fait même qu'ils sont constitués par des blocs massifs. Pour ces raisons, les bennes à enrochements doivent présenter des caractéristiques mécaniques leur permettant de résister au poids de tels enrochements ainsi qu'aux chocs occasionnés lors du chargement et du déchargement de ces matériaux. Actuellement, les bennes utilisées pour le transport de matériaux lourds, tels que les enrochements, sont des bennes spéciales adaptées aux contraintes spécifiques liées à la nature et particulièrement à la masse de ces enrochements. Afin qu'elles puissent résister aux chocs lors du chargement, supporter des poids élevés, et présenter une durée de vie suffisante, on utilise généralement des tôles présentant une épaisseur plus importante que celles utilisées pour la fabrication de bennes destinées au transport de matériaux classiques du type graviers ou sable. Typiquement, ces tôles présentent une épaisseur de 10 à 15 mm, au lieu d'un ordre de grandeur de l'ordre de 5 mm pour les bennes classiques. L'emploi de tôles épaisses permet d'augmenter considérablement la résistance mécanique des parois mais présente aussi l'inconvénient d'augmenter sensiblement le poids de la benne et ainsi de réduire d'autant la charge utile que peut supporter le châssis de transport sur lequel elle est montée. Par ailleurs, l'emploi de bennes différentes en fonction des matériaux transportés, à savoir d'une part les bennes classiques pour les matériaux de faible granulométrie tels que le sable ou le gravier, et d'autre part les bennes spécialisées pour les enrochements, induit des coûts de matériels, et donc de transport, élevés. En effet, un transporteur amené à transporter les deux types de matériaux (enrochements et matériaux à faible granulométrie) doit avoir à sa disposition au moins une benne à enrochements, celle-ci pouvant également éventuellement être utilisée pour transporter des matériaux à faible granulométrie. Or, une benne à enrochements présente un coût de revient beaucoup plus élevé qu'une benne classique pour matériaux à faible granulométrie, et implique, comme déjà précisé ci-dessus, une réduction très sensible de la charge utile, ce qui rend une telle benne peu rentable pour transporter des matériaux classiques. Le transporteur devra donc le plus souvent avoir à sa disposition d'une part au moins une benne à enrochements et d'autre part au moins une benne classique. L'invention a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, la présente invention a pour objectif de fournir une conception de bennes à enrochements à coût de revient réduit, présentant en particulier un profil et des caractéristiques mécaniques optimisés autorisant notamment un gain sensible en poids de l'ensemble (et donc une augmentation corrélative de la charge utile disponible pour un châssis de transport donné). Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle benne qui offre des conditions d'exploitations acceptables pour un usage mixte (matériaux à faible granulométrie d'une part et enrochements d'autre part). Ces différents objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints selon l'invention au moyen d'une benne de stockage et de transport de matériaux, notamment pour enrochements, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un réceptacle ouvert en tôles soudées formant une paroi de stockage concave, et en ce que ladite paroi de stockage concave coopère avec au moins une tôle de contre-coup et de rigidité accolée de façon solidaire sélectivement à au moins certaines portions de ladite paroi. La conception de la benne à enrochements selon l'invention résulte donc d'une volonté de repenser les contraintes de résistance des structures, pour aboutir à une optimisation des qualités requises en matière de rigidité et de résilience. L'utilisation d'une paroi concave en tôle soudée, préférentiellement cintrée de façon à offrir un profil continu de "glissement", et localement pourvue de tôles de contre-coup accolées. En disposant sélectivement les tôles de contre-coup à certains endroits exposés de la paroi de benne, on leur fait jouer un rôle dynamique de renforcement de la résistance aux chocs, à la fatigue et à l'usure, et on obtient ainsi les performances recherchées à un coût de revient et pour un poids total extrêmement compétitifs par rapport à l'existant. Il en résulte de plus la possibilité pour l'utilisateur d'une utilisation mixte de la benne, à savoir autant pour les enrochements et matériaux lourds, que pour des matériaux pulvérulents ou de plus faible densité, voire pour d'autres types d'utilisations. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les rebords latéraux de la benne sont constitués par un profilé à section fermée solidarisé à la portion supérieure de ladite paroi ("profilés de bordure"). Ceci permet de résoudre les problèmes posés par cette zone particulièrement sensible de la benne, puisqu'elle est soumise aux chocs lors des opérations de chargement. Du fait de l'utilisation d'une forme de profilé à section fermée, on contribue en outre à la rigidification nécessaire de la benne. Avantageusement, chacun des profilés latéraux est constitué d'une tôle repliée, présentant un angle au sommet. La tôle repliée est solidarisée à la paroi de benne à ses deux extrémités, de façon à "fermer" la section en coupe. Préférentiellement, afin d'augmenter la rigidité et la tenue aux chocs des zones de la benne soumises aux chocs les plus importants lors du chargement des enrochements dans la benne, lesdites tôles de contre-coup sont disposées aux emplacements suivants: - un élément de tôle de contrecoup est accolé à au moins une portion de la paroi de fond de ladite benne, de façon essentiellement continue et symétrique par rapport au plan vertical de symétrie de la benne. Cette tôle de contre-coup remonte avantageusement jusqu'à une hauteur prédéterminée sur les flancs de ladite benne, de façon à s'étendre latéralement par rapport au plan vertical de symétrie de ladite benne, selon un angle d'ouverture compris entre environ 30 et environ 50 mesuré depuis le centre du plan horizontal supérieur de la benne; - un élément de tôle de contre-coup est accolé à au moins une portion des bords latéraux supérieurs internes de la benne. Cette tôle de contre-coup est avantageusement constituée par une portion de recouvrement entre d'une part une face dudit profilé formant rebord supérieur et d'autre part la portion de la paroi de benne qui y est accolée. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite section transversale cintrée de la paroi concave de la benne est préférentiellement choisie dans le groupe constitué par les sections ogivales, les sections en arc de cercle, et les sections cintrées à fond plat. Comme déjà mentionné, un tel cintrage permet l'accompagnement dans la benne, selon un effet "toboggan", des chutes de blocs d'enrochement lors de leur chargement. Avantageusement, la benne de l'invention est rapportée sur un châssis par l'intermédiaire de piétements longitudinaux solidaires de ladite tôle de contrecoup accolée à la paroi de fond de la benne. De cette façon, dans le cas o la benne est montée basculante, lesdits piètements longitudinaux viennent reposer sur des longerons dudit châssis lorsque ladite benne est en position de transport. Ces piétement longitudinaux donnent une rigidité longitudinale à la benne secondaire. Ils permettent également le renvoi des efforts verticaux transmis par les parois latérales de la benne au niveau du châssis ou du faux-châssis. On peut considérer que les deux piètements longitudinaux, qui s'étendent essentiellement parallèlement à l'axe longitudinal de la benne, forment un cadre autoporteur pour la benne. Dans un mode de réalisation intéressant, l'élément de tôle de contre- coup de fond de benne est monobloc avec lesdits piétements longitudinaux. Le cadre autoporteur constitue alors un support inférieur rigide (antidéformation) de la tôle de contre-coup, et donc de l'ensemble de la benne. Dans une autre variante, compatible avec ce qui précède, ledit cadre autoporteur comporte également au moins deux traverses coopérant avec lesdits piétement longitudinaux. Les piétements et les traverses forment ainsi une structure de renfort rectangulaire adaptée à la forme générale de la benne. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, lesdites tôles présentent une épaisseur d'environ 5 mm et sont réalisées en alliage antichoc d'une dureté de l'ordre de 400 HB à 500 HB. De telles tôles présentent une bonne résistance aux chocs et au martelage. Selon une autre caractéristique, la benne de l'invention présente une paire de renforts latéraux formant raidisseurs, lesdits renforts étant disposés symétriquement de part et d'autre du plan vertical longitudinal de la benne. Ces renforts contribuent à la rigidité de la paroi en tôles soudées qui pourrait sans cela rester sensible au vrillage et aux déformations en "banane". D'une manière générale, on notera que la résistance globale de la paroi concave de stockage est renforcée par l'action complémentaire ou combinée des renforts latéraux avec le cas échéant les profilés de bordure, ou les piètements longitudinaux précités. La présence de ces structures de renfort permet d'améliorer les conditions du compromis entre les caractéristiques de résistance et de poids des tôles constitutives de la paroi de stockage, et la tenue mécanique globale de la benne. Cette tenue mécanique de la benne est renforcée dès lors que lesdits renforts latéraux sont des éléments de tôles assemblés à l'ensemble constitué de ladite paroi concave, des profilés de bordure et des piètements longitudinaux de façon à constituer des assemblages en triangulation. Selon une autre caractéristique, la benne est équipée dans sa partie arrière d'un hayon basculable formant paroi de fermeture arrière, et susceptible de s'escamoter lors du basculement de la benne pour permettre le déchargement des matériaux transportés. L'invention inclut également tout engin de transport de matériaux équipé d'une benne présentant les caractéristiques ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple indicatif et non limitatif, et des dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 présente une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une benne de stockage et de transport selon l'invention; la figure 2 présente deux demi-vues en coupe de la benne de la figure 1, correspondant pour la moitié gauche à une coupe transversale de la benne au niveau d'un renfort latéral, et pour la moitié droite à une coupe tranversale au niveau des raidisseurs arrière. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la benne selon l'invention est constituée d'une paroi 22 en tôles soudées bord à bord et formant un ensemble cintré. La paroi 22 coopère est assemblée à un certain nombre de composants complémentaires de la benne, à savoir: - une face avant 21 assurant la fermeture de la benne dans sa partie antérieure, et qui peut être dressée de façon verticale ou en inclinaison (par exemple selon un angle de par rapport à la verticale); - deux profilés de bordure 25a, 25b, s'étendant longitudinalement et ssymétriquement sur les rebords supérieurs de la paroi 22; - deux paires de renforts latéraux 23a, 23b et 24a, 24b. - un hayon 27 monté articulé dans la zone arrière de la benne, et susceptible d'être basculé au moyen de vérins 26a, 26b pour venir ouvrir ou fermer la benne dans sa partie arrière au niveau des renforts latéraux 24a, 24b formant raidisseur arrière et siège de réception du hayon 21; des piètements longitudinaux 28a, 28b (mieux visibles en Fig. 2) s'étendant symétriquement dans la partie inférieure de la benne; - des éléments de tôle de contre-coup 32a, 32b garnissant la partie inférieure des flancs de la paroi 22. Tous ces différents éléments, en sus de leur fonctionnalité propre, contribuent à la tenue mécanique et à la rigidité d'ensemble de la benne. Ainsi on combine la relative "légèreté" des tôles constitutives de la paroi 22 (par exemple des tôlesen alliage antichoc et antiabrasion de type CREUSABRO 4 000 (marque déposée) d'une dureté de l'ordre de 400 HB, et présentant par exemple une épaisseur de 5 mm environ), avec les effets de renfort des différents autres éléments qui jouent leur rôle à des emplacements de la benne sélectivement adaptés. Dans le mode de réalisation représenté dans les dessins, la benne présente une section transversale cintrée, et plus précisément en arc de cercle. Ce cintrage des parois internes de la benne permet de limiter le martèlement des paois 22 lors du chargement des blocs d'enrochement. En effet, la plupart des blocs ne tomberont pas directement mais glisseront le long des parois incurvées pour venir reposer au fond de la benne ou bien s'empiler sur des blocs préalablement chargés. On peut imaginer d'autres types de section transversale cintrée, et notamment les sections ogivales ou les sections cintrées à fond plat, ou tout autre forme de section dès lors que les flancs intérieurs de la benne présentent une portion inclinée, de préférence selon une variation continue d'inclinaison jusqu'au fond de la benne. La benne est avantageusement munie, à l'avant et à l'arrière, "de gardefous" 29, dans sa partie supérieure. Enfin, les cornières 28a, 28b formant les piètements lngitudinaux peuvent former un cadre autoporteur - comprenant également le cas échéant des traverses (non représentées) pontées entre les deux piètements - qui autorise le basculement de la benne au moyen d'un vérin 31 prenant appui sur un châssis (non représenté). La géométrie, et les modalités d'assemblage des différents éléments constitutifs de la benne apparaissent plus clairement en Fig. 2. Les profilés de bordure 25a, 25b sont constitués par un profilé à section fermée solidarisé à la portion supérieure de la paroi 22. Dans le mode de réalisation représenté en demi-vue de gauche, le profilé latéral est constitué d'une tôle repliée 33, présentant un angle au sommet 34. La tôle repliée 33 est solidarisée à la paroi 22 de benne à ses deux extrémités, à savoir d'une part au niveau d'une jonction en recouvrement 35 dans la zone haute de la paroi 22, et d'autre part en contrebas de ladite zone le long d'une ligne de soudure 36. On obtient ainsi un profil "fermé" apte à rigidifier cette zone de la benne. La jonction en recouvrement 35 permet à la portion correspondante de la tôle 33 de jouer le rôle de tôle de contre-coup, qui accroît la résistance de cette zone sensible aux coups et aux déformations. En outre, la tôle repliée 333 est reprise dans sa parie inférieure le long d'une ligne de soudure 37 par une tôle de renfort 38 qui constitue le raidisseur central 23a. Cette tôle de renfort 38 vient en reprise dans sa partie basse (par soudure ou équivalent) sur la cornière longitudinale 28a formant piètement longitudinal et/ou cadre autoporteur de la benne. Il y a donc coopération et synergie entre ces différents éléments de façon à multiplier les effets de triangulation qui sont favorables à la tenue mécanique de l'ensemble. La cornière longitudinale 28 est quant à elle rapportée et solidarisée (par exemple par soudage, ou tout autre procédé adéquat) à la tôle de contre-coup inférieure 32a. Dans un autre mode de réalisation, la tôle de contre-coup 32a peut être monobloc avec le piètement longitudinal 28a. La tôle de contre-coup 32a se prolonge symétriquement de façon continue vers le flanc opposé de la paroi 22 (portion 32b). Elle remonte sur les flancs de la benne jusqu'à une hauteur prédéterminée qui, dans le cas d'une section transversale cintrée de la benne secondaire 7, peut être définie par un angle a par rapport au plan vertical de symétrie 39 et à partir d'un point 40 de ce plan 39 situé sensiblement au niveau des rebords extérieurs latéraux 25a, 25b de la benne. L' angle a peut à titre indicatif préféré être compris entre et 50 environ. La cornière longitudinale 28a, quant à elle, sert de piètement support pour la benne, et vient reposer sur la tête d'un longeron 41 du châssis de transport. La liaison entre la cornière 28a et le longeron 41 est soit un simple appui (cas d'une benne basculante, par exemple) soit une solidarisation par soudure, boulonnage ou autre (cas d'une benne fixe). Dans la demi-vue droite de la figure 2, le profilé raidisseur 24a est constitué d'une tôle 42 qui vient encadrer la paroi 22 dans toute sa partie inférieure, afin de constituer un profil de terminaison arrière de la benne. Le présent mode de réalisation ici décrit n'a pas pour objet de réduire la portée de l'invention. Il pourra ainsi être apporté de nombreuses modifications à ce mode de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Benne de stockage et de transport de matériaux, notamment pour enrochements, caractérisée en ce que ladite benne est constituée d'un réceptacle ouvert en tôles soudées formant une paroi de stockage concave (22), et en ce que ladite paroi de stockage concave (22) coopère avec au moins une tôle de contre-coup et de rigidité (32a, 32b; 35) accolée de façon solidaire sélectivement à au moins certaines portions de ladite paroi (22). 2. Benne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les rebords latéraux de ladite benne sont constitués par un profilé à section fermée (25a, 25b) solidarisé à la portion supérieure de ladite paroi (22). 3. Benne selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite tôle de contre-coup (32a, 32b) est accolée à au moins une portion de la paroi de fond (22) de ladite benne, de façon essentiellement continue et symétrique par rapport au plan vertical de symétrie (39) de ladite benne. 4. Benne selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite tôle de contre-coup (32a, 32b) remonte jusqu'à une hauteur prédéterminée sur les flancs de ladite benne, de façon à s'étendre latéralement par rapport au plan vertical de symétrie de ladite benne, selon un angle d'ouverture (ac) compris entre environ 30 et environ 50 mesuré depuis le centre (40) du plan horizontal supérieur de la benne. 5. Benne selon l'une quelconque des revendication 1 à 4, caractérisée en ce que ladite tôle de contre-coup est accolée à au moins une portion des bords latéraux supérieurs internes (35) de la benne. 6. Benne selon les revendications 2 et 5, caractérisée en ce que ladite tôle de contre- coup (35) recouvrant au moins une portion des bords latéraux supérieurs internes de la benne est constituée par une portion de recouvrement entre d'une part une face dudit profilé (33) formant rebord supérieur et d'autre part une portion y accolée de la paroi (22) de benne. 7. Benne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite benne présente une section transversale cintrée. 8. Benne selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite section transversale cintrée est choisie dans le groupe constitué par les sections ogivales, les sections en arc de cercle, et les sections cintrées à fond plat. 9. Benne selon l'une quelconque des revendications I à 11, caractérisée en ce que ladite benne est rapportée sur un châssis (41) par l'intermédiaire de piétements longitudinaux (28a, 28b) solidaires de ladite tôle de contrecoup (32a, 32b) accolée à la paroi de fond de la benne. 1 0. Benne selon l'une quelconque des revendications I à 9, caractérisée en ce que lesdites tôles présentent une épaisseur d'environ 5 mm et sont réalisées en alliage antichoc d'une dureté de l'ordre de 400 HB à 500 HB. 11. Benne selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une paire de renforts latéraux formant raidisseurs (23a, 23b; 24a, 24b), lesdits renforts étant disposés symétriquement de part et d'autre du plan vertical longitudinal (39) de la benne. 12. Benne selon la revendication 11 caractérisée en ce que lesdits renforts latéraux (23a, 23b; 24a, 24b) sont constitués par des tôles solidarisées à l'ensemble constitué de ladite paroi concave (22), des profilés de bordure (33) et des piètements longitudinaux (28a, 28b) de façon à constituer des assemblages en triangulation. 13. Benne selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle est montée basculante sur un châssis de transport, lesdits piètements longitudinaux (28a, 28b) venant reposer sur des longerons (41) dudit châssis lorsque ladite benne est en position de transport. 14. Benne selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle est équipée dans sa partie arrière d'un hayon basculable (27) formant paroi de fermeture arrière de la benne, et susceptible de s'escamoter lors du basculement de ladite benne pour permettre le déchargement des matériaux transportés. 15. Engin de transport de matériaux équipé d'une benne selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.