Brevet FR2766222A1 — publié le 19990122

MECANISME DE MANOEUVRE POUR ECHAFAUDAGE PLIABLE ET ECHAFAUDAGE AINSI EQUIPE La présente invention concerne un échafaudage pliable. Les échafaudages qui sont couramment utilisés dans les travaux du bâtiment, sont constitués généralement d'éléments tubulaires qui sont assemblés, perpendiculairement les uns aux autres, pour former une structure parallélépipédique s'étendant verticalement. Du fait de leur conception, les échafaudages tubulaires connus exigent un temps de montage et de démontage relativement long, ce qui se traduit par un coût de main d'oeuvre élevé pour ces opérations. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un échafaudage pliable de conception particulièrement simple, occupant un faible volume à l'état plié et pouvant être déployé ou replié très rapidement et aisément. A cet effet, cet échafaudage pliable du type à deux plateaux parallèles supérieur et inférieur, de même dimension, comportant des moyens de liaison entre les deux panneaux pour provoquer un mouvement de translation verticale relatif des deux plateaux permettant le déploiement des deux plateaux à distance l'un de l'autre et le repliement des plateaux l'un sur l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend une tige de commande filetée s'étendant entre les deux panneaux, parallèlement à ceux-ci et présentant, de part et d'autre de sa partie centrale, des filetages ayant des pas identiques mais de sens opposés, des moyens pour entraîner en rotation, dans un sens ou dans l'autre, la tige de commande autour de son axe, et, de chaque côté de la partie centrale de la tige de commande, un mécanisme de commande du déplacement des plateaux, chaque mécanisme de commande comportant successivement, en allant de l'extrémité de la tige de commande vers sa partie centrale, un coulis seau coulissant librement sur la tige et sur lequel sont articulées, autour d'axes horizontaux et transversaux et en des points diamétralement opposés verticalement, des premières extrémités de montants dont les secondes extrémités sont articulées respectivement, autour d'axes horizontaux et transversaux, sur les deux plateaux, un écrou en prise avec le filetage respectif de la tige, et un manchon coulissant librement sur la tige et sur lequel sont articulées, autour d'axes horizontaux et transversaux et en des points diamétralement opposés verticalement, des premières extrémités de bras de force dont les secondes extrémités sont articulées, autour d'axes horizontaux et transversaux, sur les montants en des points d'articulation intermédiaires, l'écrou portant des éléments mobiles qui peuvent venir en contact avec les bras de force, qui s'étendent parallèlement à la tige de commande lorsque l'échafaudage est en position repliée, et qui sont déployés progressivement vers l'extérieur, pendant la première partie du déplacement de l'écrou vers l'extrémité de la tige, par suite d'une rotation de la tige dans le sens correspondant au déploiement de l'échafaudage, afin de faire pivoter progressivement les bras de force vers l'extérieur, autour de leurs axes d'articulation portés par le manchon, en provoquant corrélativement un début de pivotement vers l'extérieur des montants autour de leurs axes d'articulation, l'écrou venant ensuite en contact avec le coulisseau pour le repousser vers l'extrémité de la tige et amener les montants à venir s'aligner perpendiculairement à la tige de commande. On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective de trois échafaudages modulaires déployés et superposés. - la figure 2 est une vue en élévation, partiellement en coupe axiale, d'un mécanisme de commande du déploiement et du repliement d'un échafaudage modulaire, la moitié inférieure de cette figure représentant les divers éléments dans leur position totalement repliée tandis que la moitié supérieure de la figure représente les éléments au cours d'une phase initiale du mouvement de déploiement. - les figures 3 et 4 sont des vues schématiques du demi-mécanisme droit commandant le déploiement d'un échafaudage modulaire, respectivement au cours de la phase de départ (figure 3) et d'arrivée (figure 4) de ce déploiement. - la figure 5 est une vue schématique identique aux figures 3 et 4 montrant la phase initiale du repliage d'un échafaudage modulaire. - la figure 6 représente une pile d'échafaudages modulaires repliés portés par une remorque. La figure 1 représente un échafaudage à trois niveaux superposés composé de trois échafaudages pliables modulaires, superposés 1, en position de travail déployée. Chaque échafaudage modulaire pliable 1 comporte deux plateaux horizontaux rectangulaires de même dimension, situés l'un au-dessus de l'autre, à savoir un plateau supérieur 2 et un plateau inférieur 3, si bien que chaque échafaudage modulaire 1 a, dans la position déployée, la forme d'un parallélépipède rectangle. Chaque échafaudage modulaire 1 peut également occuper une position repliée dans laquelle les deux plateaux 2,3 sont appliqués l'un sur l'autre et l'échafaudage présente une faible hauteur globale facilitant son transport ainsi qu'il est représenté sur la figure 6. Chaque échafaudage pliable 1 comporte, sur l'un de ses côtés longitudinaux, le dispositif commandant le déploiement et le repliement de l'échafaudage. Ce dispositif comprend deux mécanismes 4,5 de liaison identiques entre les plateaux, ces deux mécanismes de liaison 4,5 étant symétriques l'un de l'autre par rapport au plan vertical et transversal passant par les milieux des grands côtés des plateaux 2 et 3. Chacun des mécanismes de liaison 4,5 comporte des éléments qui sont mobiles longitudinalement, en sens inverse les uns par rapport aux autres, sur une tige horizontale de commande 6 qui s'étend longitudinalement à mi-distance entre les plateaux 2,3. Les parties de la tige de commande horizontale 6 qui coopèrent avec les mécanismes de liaison 4,5 présentent des filetages respectifs qui ont le même pas mais des sens opposés, comme il sera précisé ci-dessous. On décrira maintenant, en se référant à la figure 2, l'un des mécanismes de liaison entre les plateaux horizontaux 2,3, en l'occurrence le mécanisme 5 situé dans la partie droite de l'échafaudage illustré sur la figure 1. Dans cette forme d'exécution, la vis de commande horizontale 6 est entraînée en rotation par un moteur électrique 7 dont l'arbre de sortie est accouplé à la tige de commande 6 par l'intermédiaire d'un réducteur à engrenages comportant un pignon (non représenté) de petit diamètre, solidaire de l'arbre du moteur 7, en prise avec une roue dentée 9, de plus grand diamètre, présentant un alésage central circulaire qui est traversé par la tige de commande filetée 6. La roue dentée 9 est accouplée en rotation à la tige de commande 6 tout en ayant la possibilité de coulisser axialement sur la tige. A cet effet, la tige de commande 6 présente au moins une rainure longitudinale 11 et dans cette rainure 11 est engagée une dent 12 s'étendant radialement vers l'intérieur à partir du bord de l'alésage circulaire central de la roue dentée 9 à travers lequel passe juste la tige de commande 6. Le réducteur à engrenages est logé à l'intérieur d'un carter transversal, traversé par la tige de commande 6 et sur lequel est monté le moteur 7. Un manchon 13 s'étendant du côté droit du carter auquel il est fixé, et entourant le filetage droit 6a prévu dans la partie droite de la tige 6. Cette dernière tige comporte, comme il a été indiqué précédemment, un autre filetage 6b, situé dans la partie gauche de la tige, les deux filetages 6a et 6b ayant des pas identiques mais de sens contraire. Il va de soi pour l'Homme du Métier que pour améliorer le fonctionnement de l'ensemble qui vient d'être décrit, on peut prévoir, outre des rondelles de calage transversal du pignon 9 entre les ailes verticales du carter pour éviter les frottements, plusieurs rainures longitudinales 11 dans la tige de commande 6 couplées avec autant de dents 12 dans l'alésage central du pignon 9 ; une solution avantageuse pour un équilibrage du système consiste à disposer trois rainures 11 à 1200, autour de la tige 6, associées au trois dents 12 à 1200 dans le pignon 9. En deux points du manchon 13 qui sont diamétralement opposés dans le sens vertical, sont articulées, autour d'axes horizontaux et transversaux 14, des premières extrémités de deux bras de force 15, s'étendant vers la droite, dont les secondes extrémités sont articulées, autour d'axes horizontaux et transversaux 16, en des points intermédiaires sur deux montants respectifs 17. Les deux montants 17 sont articulés, à leurs premières extrémités, autour d'axes horizontaux et transversaux 18, en deux points d'un coulisseau 19 diamétralement opposés dans le sens vertical. Le coulisseau 19, de forme tubulaire, est monté libre autour du filetage droit 6a de la tige de commande 6 ou de toute manière qui connaît l'Homme du Métier pour limiter les frottements ou les coincements de manière à pouvoir coulisser axialement. Chaque montant 17 est également articulé, à sa seconde extrémité, sur l'un des plateaux 2,3, autour d'un axe horizontal et transversal 21. Le mécanisme de liaison 5 comporte également, entre le manchon 13 et le coulisseau 19, un écrou 22 qui est immobilisé en rotation et en prise avec le filetage 6a de la tige 6 et qui est donc déplacé en translation axiale sur la tige 6, dans un sens ou dans l'autre, lorsque la tige de commande 6 est entraînée en rotation par le moteur 7. L'écrou 22 porte, sur son côté qui est tourné vers le coulisseau 19 et en deux emplacements diamétralement opposés dans le sens vertical, deux oreilles ou ailes pivotantes respectives 23 qui sont montées à rotation sur l'écrou 22 autour d'axes horizontaux et transversaux 24. Chaque oreille 23 a une forme de coin dont la pointe est dirigée vers le coulisseau 19. En position inactive, qui correspond à la position repliée de l'échafaudage dans laquelle les deux plateaux 2,3 sont appliqués l'un sur l'autre, chaque oreille 23 s'étend horizontalement, comme il est représenté dans la moitié inférieure de la figure 2. Dans cette position, la face externe 23a de chaque oreille 23 est pratiquement en contact avec le côté interne du bras de force 15 associé et sa face interne 23b forme un angle aigu avec la face externe 23a. De son côté, le coulisseau 19 présente de préférence, à l'endroit de son bord gauche situé à proximité de la pointe de chaque oreille 23, une surface de came chanfreinée 19a, qui est inclinée vers l'extérieur en direction de l'extrémité de la tige 6, pour provoquer l'ouverture vers l'extérieur des oreilles 23 comme il sera précisé plus loin. L'écrou 22 qui peut se déplacer en translation sur la vis de commande 6, est bloqué en rotation au moyen de tiges ou glissières de guidage longitudinales 25 maintenant l'écrou 22 et qui sont fixées, à leurs extrémités avant, au coulisseau 19. Ces tiges ou glissières de guidage 25 portent, à leurs extrémités arrière, qui sont dirigées vers le manchon 13, des butées arrière 26 pour limiter la course de l'écrou 22 vers l'arrière. On expliquera maintenant le fonctionnement du mécanisme de liaison 5, en supposant qu'initialement l'échafaudage est replié et que l'on désire le déployer. Dans ce cas, les divers éléments mobiles occupent au départ les positions qui sont représentées dans la moitié inférieure de la figure 2. L'écrou 22 se trouve dans sa position extrême gauche, à proximité immédiate du manchon 13, les oreilles 23 sont en position horizontale avec leurs pointes situées à proximité des surfaces de came inclinées 19a du coulisseau 19, les bras de force 15 ainsi que les montants 17 s'étendent horizontalement et les deux plateaux 2,3 sont voisins l'un de l'autre. Pour provoquer le déploiement de l'échafaudage, on met en marche le moteur 7 qui tourne dans le sens pour lequel la rotation de la tige de commande 6 provoque un déplacement de l'écrou 22, sur le filetage 6a, vers la droite sur la figure 2. Au début l'écrou 22 se déplace seul en translation jusqu'à ce que les pointes de ses oreilles 23 viennent rencontrer les surfaces de came inclinées 19a du coulisseau 19. A partir de ce moment, les pointes des oreilles 23 qui glissent sur les surfaces de came inclinées 19a, sont dirigées progressivement vers l'extérieur en provoquant ainsi un mouvement de pivotement des oreilles 23, autour de leurs axes 24, par rapport à l'écrou 22. I1 en résulte un mouvement d'ouverture progressive des oreilles 23, ce mouvement entraînant le pivotement des bras de force 15 vers l'extérieur, autour de leurs axes respectifs 14 portés par le manchon 13. Simultanément, les montants 17 pivotent également vers l'extérieur, par suite du déplacement vers l'extérieur de leurs axes d'articulation 16 assurant leur liaison avec les bras de force 15. Pendant cette première phase du déploiement de l'échafaudage, le manchon 13 et le coulisseau 19 restent pratiquement immobiles. Suivant une variante plus élaborée de l'invention on peut prévoir d'équiper la pointe des oreilles 23 ainsi que les surfaces de came 19a des coulisseaux 19 de miniroulements à rouleaux venant faciliter les affrontements entre les écrous 22 et les coulisseaux 19. Lorsque l'écrou 22, au cours de son mouvement de translation vers la droite sur la figure 2, vient en contact avec la face frontale gauche du coulisseau 19, il commence alors à entraîner vers la droite ce coulisseau ainsi que les axes d'articulation 18 des montants 17 qu'il porte. Ce mouvement du coulisseau 19 a pour effet de continuer à faire pivoter les montants 17 respectivement vers le haut pour celui qui est relié au plateau supérieur 2 et vers le bas pour celui qui est relié au plateau inférieur 3. Le mouvement de translation vers la droite du coulis seau 19 est également transmis au manchon 13, par suite du fait que les axes d'articulation 16 sont déplacés vers la droite et que ce mouvement est transmis au manchon 13 par l'intermédiaire des bras de force 15 qui sont articulés sur ce manchon par les axes 14. La figure 3 illustre schématiquement la phase initiale des mouvements et la figure 4, la situation en fin de course du coulis seau 19 vers la droite ayant conduit les montants 17 à pivoter de manière à s'étendre verticalement en étant alignés l'un avec l'autre, pour maintenir l'échafaudage déployé. Par ailleurs les bras de force 15, déployés au maximum, constituent des éléments de contreventement assurant la rigidité de l'échafaudage déployé. A ce moment, l'alimentation du moteur électrique 7 est coupée par tout moyen approprié, tel qu'un détecteur de fin de course. Lorsque l'on désire replier l'échafaudage, on alimente le moteur 7 de manière à le faire tourner en sens inverse du sens précédent. Au cours de la première phase de ce mouvement, représenté sur la figure 5 l'écrou 22 qui se trouve alors en contact avec la face frontale gauche du coulisseau 19, se déplace seul en translation vers la gauche sur les tiges ou glissières de guidage 25 jusqu'à ce que sa face frontale gauche vienne en contact avec les butées arrière 26 des glissières 25. A partir de ce moment, la poursuite du mouvement de l'écrou 22 vers la gauche provoque également le déplacement du coulisseau 19 vers la gauche et le début du rabattement l'un vers l'autre des deux montants 17 précédemment verticaux et le déplacement vers la gauche du manchon 13. Les butées arrière 26 des glissières de guidage 25 sont disposées suffisamment loin pour que, lorsque l'écrou 22 vient en contact avec ces butées 26, les oreilles 26 puissent revenir se placer librement en position de repos ou inactive dans l'espace compris entre l'écrou 22 et la face frontale gauche du coulisseau 19. Les montants 17 de l'échafaudage suivant la présente invention peuvent constituer des montants supportant les extrémités des deux plateaux 2,3, d'un côté de ceux-ci. Dans ce cas les deux plateaux 2,3 sont reliés également l'un à l'autre, de l'autre côté longitudinal, par deux paires de montants similaires, articulés entre eux à leurs premières extrémités. Par ailleurs les points d'articulation de ces paires de montants sont alors reliés aux coulisseaux 19 par des traverses horizontales. Les montants 17 peuvent aussi constituer des montants intermédiaires, comme il est représenté sur la figure 1, les plateaux 2 et 3 étant alors reliés l'un à l'autre, dans chaque partie extrême, par deux paires de montants, à savoir la paire de montants intermédiaires 17 et une paire de montants extrêmes additionnels 27. Ces montants extrêmes 27 sont articulés, comme les montants intermédiaires 17, à la fois sur les plateaux 2 et 3, à leurs extrémités longitudinales, et sur le coulisseau 19 dont la longueur est alors fonction de la distance entre les paires de montants 17 et 27. Par ailleurs, les deux paires de montants extrêmes 27, situés respectivement sur les deux côtés longitudinaux des plateaux 2,3, sont reliées entre elles par une traverse horizontale 28. Ainsi qu'il est illustré sur la figure 1, les plateaux 2,3 peuvent être percés de trous d'homme 29 permettant la circulation du personnel. Naturellement, l'échafaudage représenté sur la figure 1, constitué de la superposition des échafaudages modulaires 1, peut être monté mobile au sol au moyen de roues et immobilisé en position par des pieds de calage réglables. Bien que l'on ait décrit précédemment un échafaudage pliable dont les mouvements de déploiement et de repliement sont commandés par un moteur électrique, il va de soi que l'on pourrait également utiliser une commande manuelle de la tige 6. A cet effet, il suffirait de prévoir, à une extrémité longitudinale de la tige 6, un moyen d'accouplement, tel qu'un embout polygonal, permettant son entraînement au moyen d'une manivelle. Le principe mis en oeuvre dans l'échafaudage pliable suivant l'invention peut être également mis en oeuvre dans n'importe quelle autre structure analogue, telle qu'une étagère pliable, comportant deux plateaux parallèles, mobiles en translation dans le sens perpendiculaire à leur plan. Par ailleurs l'échafaudage représenté sur la figure 1 pourrait ne pas comporter de plateau supérieur 2 au dernier étage, le mécanisme de pliage pouvant alors constituer, par lui-même, une barrière de sécurité. REVENDICATIONS 1 - Echafaudage pliable du type à deux plateaux parallèles supérieur (2) et inférieur (3), de même dimension, comportant des moyens de liaison entre les deux panneaux (2,3) pour provoquer un mouvement de translation verticale relatif des deux plateaux (2,3) permettant le déploiement des deux plateaux (2,3) à distance l'un de l'autre et le repliement des plateaux l'un sur l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend une tige de commande filetée (6) s'étendant entre les deux panneaux (2,3), parallèlement à ceux-ci et présentant, de part et d'autre de sa partie centrale, des filetages (6a,6k) ayant des pas identiques mais de sens opposés, des moyens pour entraîner en rotation, dans un sens ou dans l'autre, la tige de commande (6) autour de son axe, et, de chaque côté de la partie centrale de la tige de commande (6), un mécanisme (5) de commande du déplacement des plateaux (2,3), chaque mécanisme de commande (5) comportant successivement, en allant de l'extrémité de la tige de commande (6) vers sa partie centrale, un coulisseau (19) coulissant librement sur la tige (6) et sur lequel sont articulées, autour d'axes horizontaux et transversaux 18 et en des points diamétralement opposés verticalement, des premières extrémités de montants (17) dont les secondes extrémités sont articulées respectivement, autour d'axes horizontaux et transversaux (21), sur les deux plateaux (2,3), un écrou (22) en prise avec le filetage respectif (6a,6b) de la tige (6), et un manchon (13) coulissant librement sur la tige (6) et sur lequel sont articulées, autour d'axes horizontaux et transversaux (14) et en des points diamétralement opposés verticalement, des premières extrémités de bras de force (15) dont les secondes extrémités sont articulées, autour d'axes horizontaux et transversaux (16), sur les montants (17) en des points d'articulation intermédiaires, l'écrou (22) portant des éléments mobiles (23) qui peuvent venir en contact avec les bras de force (15), qui s'étendent parallèlement à la tige de commande (6) lorsque l'échafaudage est en position repliée, et qui sont déployés progressivement vers l'extérieur, pendant la première partie du déplacement de l'écrou (22) vers l'extrémité de la tige (6), par suite d'une rotation de la tige (6) dans le sens correspondant au déploiement de l'échafaudage, afin de faire pivoter progressivement les bras de force (15) vers l'extérieur, autour de leurs axes d'articulation (14) portés par le manchon (13), en provoquant corrélativement un début de pivotement vers l'extérieur des montants (17) autour de leurs axes d'articulation (18), l'écrou (22) venant ensuite en contact avec le coulisseau (19) pour le repousser vers l'extrémité de la tige (6) et amener les montants (17) à venir s'aligner perpendiculairement à la tige de commande (6). 2 - Echafaudage suivant la revendication 1 caractérisé en ce que l'écrou (22) porte deux oreilles (23) articulées sur l'écrou (22), autour d'axes horizontaux et transversaux (24), en deux points qui sont diamétralement opposés dans le sens vertical, les oreilles (23) s'étendent à partir de l'écrou (22) en direction du coulisseau (19) et le coulisseau (19) présente des surfaces de came (19a) provoquant un mouvement de pivotement des oreilles (23) vers l'extérieur lorsque les extrémités de ces oreilles viennent progressivement en contact avec ces surfaces de came (19a). 3 - Echafaudage suivant la revendication 2 caractérisé en ce que chaque oreille (23) a une section transversale en forme de coin dont la pointe est dirigée vers le coulisseau (19) et elle présente une face externe (23a) en contact avec un bras de force (15), en position repliée, et une face interne (23b) formant un angle aigu avec la face externe (23a) et le coulisseau (19) présente, en regard de l'extrémité de chaque oreille (23), une surface de came chanfreinée (19a) qui est inclinée vers l'extérieur en direction de l'extrémité de la tige (6). 4 - Echafaudage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'écrou (22) est immobilisé en rotation par des glissières longitudinales (25), fixées, à leurs extrémités avant, au coulisseau (19) et portant, à leurs extrémités arrière, des butées (26) pour limiter la course de l'écrou (22) vers l arrière. 5 - Echafaudage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le manchon (13) qui coulisse librement sur la tige de commande (6), est solidaire d'un carter transversal sur lequel est monté un moteur électrique (7) et contenant un réducteur à engrenages comportant un pignon, solidaire de l'arbre du moteur (7), en prise avec une roue dentée (9) présentant un alésage central circulaire traversé par la tige de commande (6), ladite roue (9) étant accouplée en rotation à la tige (6) tout en ayant la possibilité de coulisser axialement sur cette tige afin d'entraîner l'ensemble constitué par le manchon (13), le moteur (7), le carter et le réducteur à engrenages. 6 - Echafaudage suivant la revendication 5 caractérisé en ce que la tige (6) présente au moins une rainure longitudinale (11) dans laquelle est engagée une dent (12) s'étendant radialement vers l'intérieur à partir du bord de l'alésage circulaire central de la roue dentée (9). 7 - Echafaudage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la tige de commande (6) est adaptée, à l'une de ses extrémités, de manière à pouvoir être entraînée manuellement au moyen d'une manivelle. 8 - Echafaudage suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les montants (17) constituent des montants intermédiaires et les plateaux (2,3) sont alors reliés l'un à l'autre, dans chaque partie extrême, par deux paires de montants, à savoir la paire de montants intermédiaires (17) et une paire de montants extrêmes additionnels (27), ces montants extrêmes (27) étant articulés, comme les montants intermédiaires (17), à la fois sur les plateaux (2,3), à leurs extrémités longitudinales, et sur le coulisseau (19) dont la longueur est alors fonction de la distance entre les paires de montants (17,27). 9 - Echafaudage suivant la revendication précédente caractérisé en ce que les deux paires de montants extrêmes (27), situés respectivement sur les deux côtés longitudinaux des plateaux (2,3), sont reliées entre elles par une traverse horizontale (28). 10 - Echafaudage suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les plateaux (2,3) sont percés de trous d'homme (29) permettant la circulation du personnel.