Brevet FR2747350A1 — publié le 19971017

Remorque à benne renforcée et bouclier poussoir de déchargement. Le domaine de l'invention est celui des bennes, du type montées sur une remorque destinée à être arrimée à un véhicule tracteur ou encore à un véhicule porteur. Le plus fréquemment, les camions-bennes sont constitués d'un véhicule unique dans lequel la benne est agencée, de façon fixe ou basculante, sur le même châssis que le poste de conduite. Ces véhicules , montés sur 2 ou 3 essieux, sont donc constitués d'un seul tenant. Cependant, on connaît également des bennes qui sont montées sur une remorque tractée. Du fait de la particularité des emplois des bennes tractées, les remorques en question sont munies d'au moins un essieu à chaque extrémité, de façon à obtenir une bonne répartition des charges sur chaque essieu. Ces remorques ont en outre l'avantage de pouvoir être déplacées de façon autonome, par simple traction ou poussée, du fait qu'elles reposent de façon stables sur leurs quatre ou six paires de roues, et que l'intégralité du poids de la remorque est porté par ses propres essieux.. Un objectif de la présente invention est de concevoir un type de remorque à benne qui soit notamment du type "tractée-portée", c'est-à-dire dans lequel les moyens d'accrochage au véhicule tracteur assurent non seulement la transmission des efforts horizontaux de traction, mais également une composante verticale de support d'une partie du poids de la remorque. En d'autres termes, les essieux de la remorque sont ainsi disposés qu'ils ne supportent pas la totalité de son poids, les moyens d'accrochage au tracteur étant en quelque sorte en porte-à-faux par rapport au centre d'équilibre de la remorque. On connaît déjà des remorques "tractées-portées" de ce type pour certaines applications. Toutefois, couramment, ces remorques sont constituées d'une structure fermée, telle qu'une citerne. En conséquence, le principe du porte-à-faux ne remet pas en cause la rigidité d'ensemble. En revanche, dans le cas d'une structure ouverte telle qu'une benne, la question de la rigidité devient centrale. Cela a donc été un obstacle majeur à la conception de bennes tractées de ce type, si tant est qu'on ait déjà envisagé de les réaliser. Bien entendu, la question de la tenue mécanique peut toujours être résolue au moyen d'une rigidification générale de la structure. Mais cette solution classique entraîne clairement un accroissement très important du poids de l'ensemble, aboutissant à une diminution corrélative de la charge utile susceptible d'être transportée dans la benne. De tels véhicules deviennent alors anti-économiques, et non compétitifs. Par ailleurs, une des particularités des camions à benne est que ceux-ci doivent supporter des contraintes très spécifiques de fonctionnement, notamment en fonction des matériaux transportés. Ainsi, dans le cas du chargement de matériaux en vrac, la benne et l'ensemble de son châssis doivent encaisser des déséquilibres par rapport à leur axe de symétrie longitudinal. L'équilibre général n'est rétabli qu'à la fin du chargement, lorsque le véhicule doit être en condition de déplacement sur route. D'autre part, lorsqu'il s'agit de transporter des enrochements, c'est-à-dire des blocs de pierre présentant par exemple une masse de 1 à 25 tonnes, les bennes doivent présenter des caractéristiques mécaniques leur permettant de résister au poids de ces blocs ainsi qu'aux chocs occasionnés lors du chargement et du déchargement de ces matériaux. Pour toutes ces raisons, on arrive à un surdimensionnement général des structures, particulièrement pour des bennes qui doivent être convertibles à différentes applications et donc être capables de faire face à différents types de contraintes mécaniques. Un objectif de la présente invention est de fournir une conception de benne "tractéeportée" qui permette de pallier ces inconvénients de l'état de la technique. Plus précisément, l'invention vise à fournir la conception d'une telle benne qui confere une rigidité suffisante à la structure, telle que requise par les conditions d'exploitation. L'invention a également pour objectif de fournir une conception de benne remorquée qui permette de diminuer le poids total de la structure (et donc gagner en charge utile) sans remettre en cause la tenue mécanique de l'ensemble. En d'autres termes, la solution de l'invention fournit un compromis gagnant entre rigidité et charge utile par rapport aux conceptions existantes. L'objectif est également de gagner en hauteur utile, en étant compatible avec une conception surbaissée de la structure de la remorque, en cas de besoin. Un autre objectif de l'invention et de fournir une telle benne qui puisse être convertible et/ou adaptable à des utilisations très diverses. L'invention se propose également de fournir un moyen de déchargement de la benne présentant une bonne synergie avec les autres qualités recherchées telles que rappelées cidessus. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints, selon l'invention, à l'aide d'une remorque du type constituée d'une benne ouverte et destinée à être positionnée de façon amovible à l'arrière d'un véhicule, notamment un véhicule tracteur ou un véhicule porteur, la remorque étant caractérisée en ce que ladite benne repose dans sa partie arrière sur une structure arrière porteuse d'essieu, en ce que ladite remorque comporte à l'avant des moyens d'accrochage audit véhicule comprenant une cheville de fixation destinée à être verrouillée dans une sellette de réception ménagée sur ledit véhicule, et en ce que ladite benne est essentiellement constituée d'une enveloppe coopérant avec au moins une tôle interne ou externe de contre-coup et de rigidité accolée de façon solidaire sélectivement à au moins certaines portions de ladite enveloppe. On notera que dans l'ensemble de la présente demande de brevet, le terme remorque couvre également les semi-remorques. De cette façon, la remorque se passe totalement de châssis, et gagne donc l'équivalenten charge utile. Parallèlement, pour obtenir la rigidité suffisante, l'invention préconise l'utilisation d'une ou plusieurs tôles de contre-coup et de rigidité disposées sélectivement en renfort de l'enveloppe de la benne. De cette manière, on contrôle la tenue mécanique de l'ensemble, tant en terme de résilience aux points d'impacts et d'efforts, qu'en matière de résistances à la flexion et au vrillage, lesquelles doivent être accrues du fait de la conception en "porte-à-faux" de la benne remorquée. Préférentiellement, ladite cheville de fixation de la remorque de l'invention est solidaire d'une contre-sellette montée oscillante par rapport à la benne autour de l'axe longitudinal de la benne. A ce sujet, on notera qu'en pratique l'angle maximal d'oscillation de la contre-sellette sera préférentiellement de 45". Cette mobilité de la contre-sellette autorise les mouvements relatifs entre la benne remorquée et le véhicule (ou encore entre deux bennes ou plus, dans le cas exceptionnel de trains à deux remorques accrochées l'une à l'autre), particulièrement pendant les phases de chargement et de déchargement de la benne. A ce moment, en effet, la répartition de la charge utile peut être inégale, et la remorque peut présenter une assiette non horizontale que l'articulation avec le véhicule doit pouvoir accepter. I1 est à noter que cette oscillation est autorisée autour de l'axe longitudinal de la remorque. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ladite enveloppe de benne est de section transversale cintrée choisie dans le groupe comprenant les sections ogivales, les sections en arc-de-cercle, et les sections cintrées à fond plat. Comme il sera décrit ci-après plus en détails, on notera également que la section de la benne pourra, dans certains modes de réalisation, être plus importante à l'arrière qu'à l'avant. La forme cintrée présente l'avantage de faciliter la mise en forme lors de la fabrication. En outre, elle offre un profil continu de "glissement" (effet toboggan), qui permet d'accompagner les charges lors de l'opération de chargement, particulièrement dans le cas de matériaux granulaires ou dans le cas d'enrochements. Par ailleurs, en disposant sélectivement les tôles de contre-coup à certains endroits exposés de la paroi cintrée de la benne, on leur fait jouer un rôle dynamique de renfoncement 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. A ce titre, et de façon préférentielle, ladite tôle de contre-coup et de rigidité recouvre au moins une portion du fond de ladite enveloppe de benne, de façon continue et symétrique par rapport au plan vertical de symétrie de la benne. L'une des parties les plus sensibles de l'enveloppe de benne est ainsi protégée et rigidifiée. Selon une variante particulièrement intéressante de l'invention, ladite tôle de contrecoup remonte au moins 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 par exemple entre environ 30 et environ 500 mesuré depuis le centre du plan horizontal supérieur de la benne. Avantageusement, les rebords latéraux de ladite benne sont constitués par un profilé à section fermée solidarisé à la portion supérieure de ladite paroi ("profilés de bordure"). Chacun des profilés latéraux est avantageusement 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. De telles caractéristiques permettent de résoudre les problèmes posés par cette zone particulièrement sensible de la benne, puisque soumise aux chocs lors de opérations de chargement. Du fait de l'utilisation d'une forme de profilé à section fermée, on contribue en outre encore à la rigidification de la benne. Avantageusement, ladite tôle de contre-coup et de rigidité est constituée par le prolongement vers le bas de la tôle interne des bords latéraux supérieurs de ladite benne. En d'autres termes, les parois de la benne sont constituées d'une double "peau" continue, dont les deux couches sont accolées et au moins partiellement solidarisées dans la partie basse de la benne. Dans la partie haute de la benne, ces deux couches sont distantes l'un de l'autre pour constituer les deux profilés à section fermée formant les deux rebords latéraux de ladite benne. Cette conception à double couche permet clairement de simplifier la fabrication et la mise en forme des parois de la benne. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ladite benne comporte un volet d'évacuation du contenu de la benne ménagé dans un coté latéral de ladite benne. Dans ce cas, préférentiellement, ladite benne est équipée d'un bouclier d'expulsion monté à l'extrémité d'un vérin pousseur, ledit bouclier épousant au moins une partie de la section transversale de ladite benne, et étant mobile entre deux positions: - une position de repos, dans laquelle le bouclier se trouve logé dans la partie d'extrémité de la benne opposée audit volet d'évacuation; - une position d'évacuation dans laquelle ledit bouclier se trouve à proximité dudit volet d'évacuation. On notera que cette configuration présente l'avantage d'éviter de mettre en oeuvre un déchargement classique par basculement de la benne. De cette manière, on évite la complexité et l'encombrement des mécanismes de déploiement du type à vérin articulé ou à compas hydraulique. Egalement selon une variante avantageuse de l'invention, la benne présentera une section légèrement croissante d'avant en arrière. Selon une telle caractéristique, la benne montrera une largeur avant moins importante que la largeur arrière. Un telle connicité de la benne permettra un décollage instantané de la charge dès le début de la poussée du bouclier et l'élimination des containtes perpendiculaires au sens d'avancement sur les parois latérales de la benne. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la benne est munie dans sa partie inférieure d'au moins une paire symétrique de longerons de rigidification, solidaires de l'enveloppe externe de la benne, et constitués d'une structure profilée évidée accueillant dans s partie centrale notamment des conduites de fluides de servitude et/ou de câbles électriques. Les longerons de servitude ainsi constitués forment ainsi une structure de renfort de la benne tout en offrant un guidage et une protection des cablages et tuyauteries. De manière préférée, lesdites tôles présentent une épaisseur d'environ 5 mm et sont réalisées en un matériau antichoc d'une dureté de l'ordre de 400 à 500 HB. Un tel alliage pourra notamment être de l'acier inoxydable, de l'aluminium, du titane ou un matériau composite. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels de l'invention, donnés à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue générale de côté d'un mode de réalisation préférentiel de la remorque selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe de la remorque de la figure 1, réalisée sensiblement a niveau de la contre-sellette d'arrimage à un véhicule tracteur 1, - la figure 3 est une vue en coupe transversale de la contre-sellette oscillante de la même remorque, - la figure 4 est une vue de dessus de ladite benne. Dans les différentes figures, les mêmes références portent sur de mêmes éléments. Comme représenté dans le mode de réalisation de la figure 1, la benne tractée de l'invention présente essentiellement une enveloppe externe 1 (la benne proprement dite) montée sur une simple structure porteuse. La benne ne comporte donc pas de châssis, mais une simple structure 2 porteuse des essieux 3 et 4, et située dans la partie arrière de la remorque. Dans la partie avant de la remorque se trouvent les moyens 5 d'arrimage à une véhicule tracteur. Comme représenté plus en détail en figures 2 et 3, ces moyens d'arrimage 5 comprennent une cheville de fixation 6 solidaire d'une contre-sellette 7 montée oscillante par rapport à la benne autour de l'axe longitudinal 8 de la benne. Dans le cadre du présent mode de réalisation, la contre-selette 7 présente un axe maximal d'oscillation de 45".La contresellette 7 est articulée dans la partie avant basse de la benne 1 au moyen d'un pivot 9 monté à rotation sur deux paliers 10, 11. La benne 1 est obturable dans sa partie arrière par un volet (ou hayon) 12 de fermeture. Le volet 12 est verrouillable en position fermée au moyen de verrous 13 appropriés. Le volet 12 peut être commandé en position d'ouverture 14 par rotation autour d'un axe de rotation 15. A ce moment, la paroi arrière de la benne est dégagée pour le déchargement et l'évacuation de sa charge utile. A noter qu'on pourrait aussi envisager une évacuation latérale, et non arrière, sans sortir du cadre de l'invention. Le déchargement est activé au moyen d'un bouclier 16 repoussé par un vérin 17, dont le fonctionnement et la cinématique seront mieux expliqués en relation avec la figure 2. La benne comprend également des moyens 40 de bâchage, débâchage. La figure 2 illustre notamment la structure de la benne. Celle-ci est essentiellement constituée d'une enveloppe externe 21 de section transversale cintrée coopérant avec au moins une tôle interne de contre-coup et de rigidité 22. Tant l'enveloppe externe 21 que la tôle 22 formant paroi interne sont avantageusement constituées en tôles soudées bord à bord et formant un ensemble principalement cintré. Dans le mode de réalisation représenté, la benne présente une section transversale en arc de cercle. Ce cintrage des parois internes de la benne permet d'accompagner le chargement des matériaux transportés, en limitant les effets de martèlement des parois lors du chargement (en particulier dans le cas des blocs d'enrochement) qui ne tomberont pas directement mais glisseront le long des parois incurvées pour venir reposer au fond de la benne ou bien s'empiler sur les matériaux déjà 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 tôle de contre-coup et de rigidité 22 double comme une seconde "peau interne" la totalité de la surface interne de l'enveloppe externe 21 de la benne. Plus précisément, dans la portion du fond de ladite enveloppe 21 de benne, la tôle 22 est accolée à l'enveloppe de façon continue et symétrique par rapport au plan vertical de symétrie de la benne. Dans le cadre du présent mode de réalisation, la tôle de contre-coup 22 est fixée à l'enveloppe 21 par soudage longitudinal avant / arrière et par bouchonnage sur le reste de la surface en position quinconce. On notera toutefois, que la fixation pourra d'une manière générale être obtenue par soudage, brasage ou autre, de façon continue ou intermittente, par lignes de soudures ou par points. Dans les portions latérales supérieures de la benne, les rebords latéraux de ladite benne sont constitués chacun par un profilé 23, 24 à section fermée et solidarisé à la portion cintrée. Les deux parois de ce profilé sont constituées du prolongement vers le haut de ladite enveloppe externe 21 et de ladite tôle de contre-coup et de rigidité 22. A noter qu'on pourrait tout à fait prévoir, en cas de besoin de renfoncement de la tenue et de la résilience locale, une portion complémentaire de tôle de contre-coup et de rigidité sur les rebords latéraux supérieurs internes de la benne (non représenté). Dans sa partie inférieure, la benne est munie d'une paire symétrique de longerons de rigidification 25, 26, solidaires de l'enveloppe externe de la benne, et constitués d'une structure profilée évidée accueillant dans sa partie centrale notamment des conduites 27 de fluides de servitude (électricité, hydraulique, etc ... ). Dans la partie arrière de la remorque, ces longerons coopèrent avec des profilés 28 (par exemple en I comme représenté) constitutifs de la structure 2 porteuse d'essieu(x). Comme déjà mentionné, ladite benne est équipée d'un bouclier d'expulsion 16 monté à l'extrémité d'un vérin pousseur 17. Le bouclier 16 épouse la section transversale de la benne, de façon la balayer intégralement lors de son déplacement entre deux positions: - une position de repos (comme représentée en pointillés en figure 1), dans laquelle le bouclier 16 se trouve logé dans la partie d'extrémité de la benne opposée audit hayon d'évacuation 12; - une position de déchargement et d'évacuation dans laquelle le bouclier 16 se trouve à proximité dudit hayon 12. Le bouclier 16 est rigidifié et fixé au vérin 17 au moyen d'un jeu de nervures 30. Le point de fixation de la tête de vérin au bouclier est avantageusement munie d'une articulation 31 pour rattraper les jeux de fonctionnement et d'usure sur toute la course du bouclier. Le déplacement du bouclier 16 est guidé par l'intermédiaire de galets 32, 33 roulant dans la portion basse de la benne. En outre, un jeu de galets latéraux supérieurs 34, 35, coopérant avec des rainurages longitudinaux 36 ménagés dans les profilés latéraux 23,24, assurent un guidage complémentaire de la course du bouclier 16, via une structure en U renversé 37 formant étrier de guidage et de support des galets 34, 35. On notera que, dans d'autres modes de réalisation, les galets pourront être remplacés par des patins d'usure coulissants dans les glissières 36. En référence à la figure 4, la benne présente une largeur avant A inférieure à sa largeur arrière facilitant le déchargement. Dans le cadre du présent mode de réalisation, A et B sont liés par la formule A = B - ( L x 0,76), L étant la longueur de la benne.e REVENDICATIONS 1) Remorque du type constituée d'une benne ouverte et destinée à être positionnée de façon amovible à l'arrière d'un véhicule, caractérisée en ce que ladite benne (1) repose dans sa partie arrière sur une structure arrière (2) porteuse d'essieu (3,4), en ce que ladite remorque (1) comporte à l'avant des moyens d'accrochage (5) audit véhicule comprenant une cheville de fixation (6) destinée à être verrouillée dans une sellette de réception ménagée sur ledit véhicule, et en ce que ladite benne est essentiellement constituée d'une enveloppe externe (21) coopérant avec au moins une tôle interne (22) de contre-coup et de rigidité accolée de façon solidaire sélective ment à au moins certaines portions de ladite enveloppe externe (21). 2) Remorque selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite cheville de fixation (6) est solidaire d'une contre-sellette (7) montée oscillante par rapport à la benne (1) autour de l'axe longitudinal de la benne. 3) Remorque selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite enveloppe de benne (21) est de section transversale cintrée choisie dans le groupe comprenant les sections ogivales, les sections en arc de cercle, et les sections cintrées à fond plat. 4) Remorque selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite tôle de contre-coup et de rigidité (22) recouvre au moins une portion du fond de ladite enveloppe de benne, de façon continue et symétrique par rapport au plan vertical de symétrie de la benne. 5) Remorque selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les rebords latéraux de ladite benne sont constitués par un profilé (23,24) à section fermée solidarisé à la portion supérieure de la benne. 6) Remorque selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite tôle de contre-coup et de rigidité (22) est constituée par le prolongement vers le bas de la tôle interne des bords latéraux supérieurs (23,24) de ladite benne. 7) Remorque selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite benne comporte un volet (12) d'évacuation du contenu de la benne, ménagé dans un coté latéral de ladite benne. 8) Remorque selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite benne est équipée d'un bouclier d'expulsion (16) monté à l'extrémité d'un vérin pousseur (17), ledit bouclier épousant au moins une partie de la section transversale de ladite benne, et étant mobile entre deux positions: - une position de repos, dans laquelle le bouclier (16) se trouve logé dans la partie d'extrémité de la benne opposée audit volet d'évacuation (12); - une position d'évacuation dans laquelle ledit bouclier (16) se trouve à proximité dudit volet d'évacuation (12). 9) Remorque selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite benne présenteune section légèrement croissante d'avant en amère. 10) Remorque selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la benne est munie dans sa partie inférieure d'au moins une paire symétrique de longerons de rigidification (25,26), solidaires de l'enveloppe externe (22) de la benne, et constitués d'une structure profilée évidée accueillant dans sa partie centrale notamment des conduites (27) de fluides de servitude et/ou des câbles électriques. 11) Remorque selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les tôles constitutives de ladite enveloppe externe et/ou desdites tôles de contre-coup et de rigidification présentent une épaisseur d'environ 5 mm et sont réalisées en un matériau antichoc d'une dureté de l'ordre de 400 à 500 HB.