Brevet FR2738219A1 — publié le 19970307

DOMAINE TECHNIQUE La présente invention relève du domaine de la logistique exteme, c'est un équipement qui facilite le transport, la manutention et le stockage par conteneunsation de produits de grande longueur. C'est une structure métallique en berceau formée principalement de deux fers U entretolsés en acier mécano soudé qui permettent par exemple le transport de -Bois en grumes, rondins, bols écorcés, bols brut ou de scierie. -Tubes de tous types. -Profilés, poutrelles de tous types. Cette structure peut être utilisée pour des stockages au sol, en transport routier, ferrovlaire ou mantime. Sa principale application envisagée conceme le transport des bois et des produits métallurgiques TECHNIQUE ANTERIEURE UTILISEE Sulvant les types de produits, différentes techniques sont actuellement utilisées pour le transport des matériaux de grande longueur - Des fardiers. - Des conteneurs type plateaux avec des ranchers, ces conteneurs sont aux standards internationaux L'inconvénient principal de ce type de conteneur est son poids représentant une tare moyenne de 2500 à 5000 Kg suivant les modèles, un coût élevé et une quasi impossibilité de gerbage. Cette technique implique un retour en charge conteneur pour sa rentabilité et la non possibilité de gerbage mterdit le transport maritime pour des grandes quantités. -D'autres structures préfabriquées existent: bastaings et feuillards pour les tubes feuillards et cables pour les fardeaux et autres tubes Ces dernières techniques relévent des techniques dites de 'emballage perdu , un outillage spécial est souvent nécessaire pour la mise en oeuvre et le coût du produit perdu ramené à la tonne transporté n'est pas négligeable. Le stockage en hauteur est souvent difficile ou Impossible. Dans le cas du transport des bols avec ces techniques, la rupture fréquente des feuillards et cables pendant le transport et les manutentions entraîne des nsques d'accident; des repnses manuelles de matériaux en vrac, des débordements de camions dangereux pour la sécurité routlere, des chutes de bols dans les ports ce qui est dangereux pour la sécurité de la navigation La technique des feulllards limite également de 6 a 7 tonnes le poids maxlmum des fardeaux et entraîne de ce fait des manipulations longues et dangereuses. AVANTAGES DE LA SOLUTION APPORTES PAR L'INVENTION -Une standardisation multiproduit d'un système de stockage. manutention et transport. Un encombrement et un poids limité de l'emballage > > car cet équipement est démontable facilement et emboîtable pour le retour en volume réduit. Un camion plateau au standard international de 40 pieds (11,985 m ) peut emporter 50 structures en retour ce qui correspond à 25 camions pour le transport en charge ( 4 o en retour maximum). -Un investissement limité au départ: la strucure pour le tranport maximun de 30 tonnes a un poids inférieur à I tonne. -Une polyvalence pour le transport. Des produits différents utilisent les mèmes structures dans le cas de matériaux de nature et de densité très différente . un simple jeu d'entretoises de longueur adaptée ou d'entretoises réglables en longueur permet d'augmenter l'exploitation de ce système. Une standardisation en hauteur des structures permet également d'étendre la diversité des chargements. Par exemple des structures chargées de bols en provenance de pays exportateurs d'Afrique. d'Amérique du Sud. de l'Asie. du Canada: peuvent revenir chargées de tuyauteries pour pipeline ou tuyautenes d'adduction d'eau. Une complémentarité de marché existe genéralement. -L'utilisation des navires porte-conteneur est possible. Les accrochages peuvent être normalisés ( ISO par exemple ). dans ce cas tous les équipements portuaires modernes existants peuvent etre utilisés. -La sécurité des manutentions est accrue : solidité. facilités d'amarrage et d'accrochage, débordements impossibles des camions. -Les temps de manutention sont réduits, une charge de 30 tonnes est manipulée en une opération sans risques de rupture ce qui divise au moins par 5 le temps d'immobilisation au port d'un navire au chargement. comme au déchargement. -De plus, la manutention à l'arrivée sur un site industriel ou au port peut être effectuée rapidement à la grue ou avec des engins polyx alents généralement standardisés dans les usines ou les ports : à cet égard. la forme de la structure est étudiée pour sa reprise au petit chariot élévateur à fourches à vide afin de reconstituer les ensembles démontés en retour par des évidements en partie basse des berceaux.. - Le stockage est facilité sur les ports et dans les zones réservées. un bon sol plat et résistant est suffisant ; I'empilage est possible comme pour les conteneurs classiques. La gestion du stockage est donc facilitée. La possibilité de gerbage en hauteur limite et optimise les aires de stockage ou de repnse. -La gestion d'un parc à bois peut etre mème automatisée. -Dans le cas d'utilisation d'entretoises de longueurs différentes, une nouvelle gamme de produit peut être exploitée suivant leur densité sans modification de la structure principale. PLANS FIG 1 Plan perpective de fonction de l'ensemble Eléments constitutifs: 1 - Berceau principal en U 2 - Entretoises 3 - Tête à emboîtement en V 4 - Anneaux de levage 5 - Cavité pour fourche de chariot 6 - plots de centrage et d'emboitage mâles 7 - alésages d'emboîtements femelles 8 - Cable de serrage et dispositif d'accrochage et de tension 9 - points d'ancrage ou d'amarrage 10- Dispositif de verrouillage. 15- Dispositif de serrage 29- liaisons des entretoises HG2 Cette perspective représente une structure chargée de rondins manutentionnée au palonnier. FIV 3 Transport par camion type semi-remorque plateau. FIG 4 Transport par train FIG 5 Transport mantime type porte conteneur FIG 6 Plan d'ensemble vue de Face FIG 7 Plan d'ensemble vue de Droite. FIG 8 Plan en coupe partielle tête de structure verrouillage vue de droite. FIG9 Plan en coupe partielle tête de structure verrouillage vue de face FIG 10 Plan en coupe partielle renvoi de tringlerie intermédiaire. FIG 1 I Plan en coupe partielle pied de structure crochet de verrouillage Partie A: structure supérieure Partie B . partielle tête de la structure inférieure. FIG 12 Plan de détail des entretoises de leur système de centrage ( 29 )et des emboîtements pour le retour des structures ( 6 et 7 ). FIG 13 Plan de principe du serrage des charges, U en coupe avec en exemple un serrage par avec ridoirs. DESCRIPTIF TECHNIQUE GENERAL L'équipement inventé se compose d'un ensemble de piéces mécanosoudées, la structure principale est fabnquée avec des profilés U du commerce ou des toles pliées et du plat d'acier d'épaisseur adaptée permettant une rigidification de l'ensemble de la structure et des éléments d'appul ou d'accrochage nécessaires aux manutentions. (FIG 1) Les autres élements principaux constitutifs sont: -Les entretoises, d'une longueur adaptée aux produits transportés ; par exemple pour un transport de bois de 9 in, les entretoises pourront avoir une longueur de 4,80 m.(FIG I pièces 2 et FIG 12). Elles peuvent être télescopiques et réglables en longueur pour des applications à différents produits. Ces entretoises d'un poids compatible avec une manutention humame se fixent sur la structure principale par simple emboîtement, elles servent à maintenir constant l'écartement entre les deux U de la structure principale et garantir une perpendicularité entre les différents éléments. (FIG 6 , 7 et 12) L'enlèvement de ces entretoises avant le déchargement du produit transporté permet l'utilisation par exemple d'un engin à fourches En variante les entretoises peuvent être soudées deux à deux pour éviter le vol; la manutention manuelle dans ce cas se fera avec 2 opérateurs ( poids). Pour le transport retour de ltéquipement démonté, les entretoises sont placées dans les U de la sructure principale et deviennent les produits transportés Les U sont accolés les uns aux autres et fixés entre eux par boulonnage ou autre système remplissant cette fonction de maintien entre eux pour le tansport retour. Les U principaux renferment les accessoires et particulantés suivantes Chaque U peut etre équipé d'un système de serrage ( Exemple en FIG 13 ), ce système pouvant être du type ridoirs à cables( 15), tire cable, roue et vis sans fin, tendeur; les cables de serrage peuvent etre éventuellement être remplacés par une chaîne (8); les points d'accrochage (28) et de renvoi du cable (26) ou de la chaîne sont multiples et permettent une course réduite du dispositif de serrage ( 15) suivant la forme et le coefficient de remplissage de la structure porteuse. Ce dispositif peut être vérifié et controlé à chaque manipulation de la structure avant l'accrochage au palonnier par l'ouvrier chargé de cette opération.( FIG 2 ) L'ouvrier responsable de l'accrochage peut également vérifier la remontée des doigts de verrouillage situés près des anneaux de levage. Chaque structure peut etre également équipée d'un dispositif de verrouillage déverrouillage automatique sur la structure inférieure; ce dispositif agissant lors de la pose d'une nouvelle structure en partie supérieure.(FIG 7.8.9.10. 11 ).Dès l'enlevement de la charge supérieure, le ressort 12 actionne en sens inverse le dispositif et fait remonter le crochet 21 dans le bàti du berceau en position de repos dégageant ainsi les ouvertures de manutention. Détails du système de verrouillage: FIG 8 .9. 10 Chaque système est indépendant pour une sécurité accrue. ce plan représente la tête en coupes partielles d'un U principal suivant la vue de droite si l'on considère que la FIG 6 est la sue de face du U formant berceau. PRINCIPE DE VERROUILLAGE L'équipement est représenté au repos: sans charge supéneure. lorsque une structure va être superposée. la barre 1 1 sous le poids de la charge va descendre et par un axe 14, elle va actionner une biellette double 13 clavetée par 16 qui va faire tourner l'axe 17 et transmettre ce déplacement angulaire à d'autres biellettes doubles 18 sur l'axe 24 qui à leur tour. vont transmettre un mouvement de descente à la douille 19 de la barre réglable en longueur 20. La course totale correspond au verrouillage du crochet de la FIG 11. FIG 1 1 La barre 20 par sa descente assure la rotation angulaire du crochet biellette 21 par l'intermédiaire des axes 22 et 23 et son verrouillage dans l'anneau 4 du berceau U de la structure inférieure Ce dispositif garantit la fixation sur navire ou peut être adapté aux camions et trains. Sur les bateaux le dernier colis supérieur doit être verrouillé manuellement (cable de contreventement et crochet en partie basse par exemple). Le centrage des strutures empilées est facilité par la forme des anneaux de levage 4 et le petit emboîtement en V 3 de la partie haute des structures. PRINCIPE DES EMBOITEMENTS (FIG 12 ) Plan de détail des entretoises de leur système de centrage et des emboîtements pour le retour des structures. Principe d'emboitement des entretoises: l'ouvrier place à la main les entretoises 2 inférieures et supéneures dans les formes 33 soudées sur le U principal. Les barres tiennent par gravit. Un talon 29 sur la nervure servant d'équerre facilite le démontage au marteau ou à la masse en cas de bloccage. Principe d'emboitement des berceaux principaux. Les parties femelles 7 et mâles 6 des berceaux principaux s'emboîtent quel que soit le sens des berceaux après le démontage des entretoises par simple rapprochement des structures. n suffit ensuite de lier les berceaux entre eux. par des dispositifs tels que boulonnage ou goupillage. En position collées la fixation s'effectue entre les structures formant le berceau en U. l'ensemble des berceaux foxés les uns entre les autres permet de reconstituer un conteneur qui peut être standardisé . Les entretoises (2 )seront placées à l'intérieur et fLxées avec le dispositif de serrage des charges normales (8,15 j. Matériaux constitutifs. particularités Tout acier peint ou galvanisé ; parties mobiles graissées Acier forte résistance pour les anneaux de levage. Mécanique type agricole avec jeux importants surdimensionnée résistante aux chocs. Le principe d'empilage corrige les éventuelles déformations des berceaux. PRE-ETUDE DIMENSIOSNELLE Cet équipement est étudié pour un gabarit voisin de la technique du transport de grand conteneur avec une charge maxi d'environ 30 tonnes, toutefois la même technique peut être envisagée pour la technique des conteneurs de taille plus réduite (on trouvera dans le chapitre extension à la normalisation ISO des exemples adaptés) EXEMPLE BOIS DE PAPETERIE Le calcul pour un transport de bois de densité 0,9kG/d m Une section utile de 4,8 m2 de berceau et une longueur de bois de 9 m donnent une charge de 27,4Tonnes. APPLICATION INDUSTRIELLE - Des millions de tonnes de produits longs sont transportés à travers la France, l'europe et le monde chaque année , au même titre que les conteneurs classiques, des dizaines milliers de structures peuvent être utilisées dans le cas d'une normalisation de cette invention. -Les ports francais en quête de compétitivité internationale pourraient être directement les premiers interessés par ce projet. -Les industriels exportant ou recevant des produits longs sont également concernés par cette invention. -Les compagnies maritimes également. étant donné le gain de rapidité de rotation des navires qui ne seront plus immobilisés des semaines sur les quais. EXTENSION DU SYSTEME A LA NORME ISO Etant donné les équipements des ports modernes. des navires de commerce actuels, des industries .des compagnies maritimes.des usines. cette invention peut se développée suivant deux axes principaux: -Le système décrit dans les chapitres précédents avec ses systèmes d'accrochage à anneaux. ce système d'accrochage manuel avec des élingues sur palonnier pouvant être automatisé ultérieurement. -Une autre structure légèrement différente. de même principe : mais avec un système standardisé d'accrochage ISO compatible avec les conteneurs normalisés et leurs systèmes de manipulation et fixation. d'arrimage et stokage existant ( ouvertures normalisées 4 fig 14 comme pour les conteneurs classiques ). L'emploi de produits longs longs entraine l'utilisation d'un gabarit standard ISO de 20 pieds ( 6.058m) pour la position des points de manutention et de fixation suivant Ce gabarit pourrait se décomposer en deux types principaux: Un module standard: longueur 20 pieds (6,058 m) largeur 8 pieds ( 2,435m ) Hauteur 8. pieds ou 8 1/2 pieds (2.438 ou 2,591 m) des modules plus bas ( charges fortes densité ) de mi - hauteur ou de hauteur réduite Ces modules pourront recevoir de produits longs d'une longueur minimum de 6 m et maximum de 13 m.: avec une extension au conteneur de 30 pieds ( 9.125 mm) par échange des entretoises, il est possible de transporter en équipement standardisé des produits pouvant atteindre execptionnellement 20 m de long. Ces dimensions ne sont pas limitatives et dans le cadre de ce brevet il est possible d'étendre la gamme des dimensions en hauteur en sous multiples ou compléments de des hauteurs standardisées de conteneur classiques. PLANS FIG 14 Plan perspective de fonction de l'ensemble Exemple ISO 20pieds ( 6,058 m) demi hauteur 41/4 pieds (1,295 m) Eléments constitutifs: 4- ouvertures de manutention automatique au normes ISO 1 - Berceaux principaux 5 - Emboîtement de manutention au chanot à fourche et pour entretolse 7 - emboîtement femelle pour le retour à vide 6 - emboîtement mâle pour le retour à vide 2 - entretoises exténeures 30 -Entretolses irféneures 21-Poignée de verrouillage des entretoises inféneures 8 - chaume ou cable de serrage de charge 15- Dispositif de serrage. HG 15 Cette figure représente une vue de dessus en coupe AA et une vue coté exténeur en coupe BB montrant le dispositif de serrage 15 avec ses possibilités d'ajustement en fonction de la hauteur de chargement 28 et le système de verroulilage des entretoises inféneures par la mise en place d'une poignée 21 Jouant le rôle de goupille double dans la partie basse du berceau, cette poignée devenant maccessible en présence de charge, elle s'autoverrouille dans ce cas. Le verrouillage des entretoises exténeures est indentique au standard général FIG 16 Cette figure représente la vue de dessus du berceau pnnapal en version ISO ainsi que la vue côté extérieur représentée sans entretoises. REVENDICATIONS I ) Equipement modulaire démontable. empilable de poids et d'encombrement réduit pour la conteneurisation de produits longs de dimensions compatibles avec les gabarits des transporteurs classiques (route. fer. mer) permettant le stockage et le transport normal et combiné en colis d'environ 30 tonnes maximun de.bois, tubes métalliques ou non, profilés et matériaux longs jusqu' à 20 m. Caractérisé par une structure principale constituée deux U rigides ( I ) en acier mécano-soudé reliés par des entretoises (2 )pourvues de moyens de liaisons de longueur variable ayant le rôle de gabarit au chargement permettant le transport de produits de densité différentes par ajustements de la longueur des entretoises et de la hauteurs des berceaux U. 2 ) Equipement selon la revendication 1 caracténsé par la présence de moyens de centrage ( 3 ) et de gerbage des structures les une sur les autres tels que des anneaux arrondis et des V de maintien ou d'ouvertures normalisée ISO (4 ) comme pour les conteneurs classiques. 3 ) Equipement selon la revendication I caracténsé par la présence de moyens de serrage ( 15 ) des charges par cables (8 ) ou par chaînes sur chaque berceau et ancrés en partie basse des berceaux pour éviter les déformations. 4 ) Equipement selon la revendication 2 caractérisé par un dispositif de verrouillage et déverrouillage automatique ( 10 ) des structures complètes chargées superposées les unes entres elles par simple action d'opération d'empilage ou de dépilage vertical, chaque système étant indépendant pour une sécurité accrue: le pnncipe de fontionnement est le suivant: Lorsque une structure vient en superposition. la barre Il sous le poids de la charge va descendre et par un axe 14. elle va actionner une biellette double 13 clavetée par 16 qui va faire tourner l'axe 17 et transmettre ce déplacement angulaire à d'autres biellettes doubles 18 sur l'axe 24 qui à leur tour. vont transmettre un mouvement de descente à la douille 19 de la barre réglable en longueur 20. La barre 20 par sa descente assure la rotation angulaire du crochet biellette 21 par l'intermédiaire des axes 22 et 23 et son verrouillage dans l'anneau 4 du berceau U de la structure inférieure . Dès l'enlèvement de la charge supérieure, le ressort 12 actionne en sens inverse le dispositif et fait remonter le crochet dans le bati du berceau en position de repos dégageant ainsi les ouvertures de manutention. 5 ) Equipement suivant la revendication I caracténsé par la présence de nombreux points variés d'amarrage ( 9 ) et de prises d'emboitage ( 5 )par formes mâles et femelles permettant la fixation et la manutention des structures à vide par un petit chariot élévateur, ainsi que le voyage retour à vide des structures démontées en volume réduit. 6 ) Equipement selon la revendication l caractérisé par un système de verrouillage des entretoises inférieures (21 ) par simple effet de la présence du chargement avec e interdiction de manoeure en bout et en charge par chariot élévateur par la présence même des entretoises ( 20 ).