Brevet FR2772692A1 — publié le 19990625

L'invention a pour objet un engin de manutention et transport de conteneurs permettant de charger ou décharger latéralement, sans l'incliner, un conteneur maritime à la charge normalisée de 30 480 kg, vers ou en provenance de l'engin lui-même, une autre remorque, un wagon, le sol ou en option sur un autre conteneur, en gerbage. Le terme conteneur sera employé aussi pour les caisses mobiles et toutes charges munies des quatre pièces de coin normalisées de 20, 30 ou 40 pieds. Cet engin routier est destiné: - Aux entreprises de manutention des ports et gares pour lesquelles il remplace les grues, chariots frontaux, cavaliers, portiques.. - Aux transporteurs routiers à qui il facilite le transport combiné et évite de laisser les remorques chez le client pour charger et décharger; le gabarit routier habituel est respecté. - Aux entreprises ferroviaires pour le déplacement rapide d'un conteneur d'un train à un autre, pour éviter les opérations de triage et décharger des conteneurs dans les gares.. Pour assurer la fiabilité maximum, l'équipement est électro-mécanique, construit comme un pont-roulant. Pour la sécurité il ne travaille pas en porte-à-faux, la visibilité et la vitesse, en cours de déplacement sont celles d'un camion Une option est cependant prévue en hydraulique. Le secteur technique est celui des équipements de manutention sur véhicules. Actuellement ces manutentions sont effectuées par des engins lourds non routiers comme les chariots et grues frontales, les cavaliers ou des portiques, ils sont coûteux à l'achat, à l'utilisation et surtout à l'entretien pour les premiers, ou par des appareils chargeant par l'arrière en inclinant le conteneur, ou par l'emploi de conteneurs spéciaux non normalisés. Il faut que cet engin soit: - Léger mais robuste, au gabarit d'un camion chargé d'un conteneur et pouvant résister aux chocs dûs aux balancements du conteneur chargé par une grue ou portique, L'engin étant resté en position route. - Qu'il puisse prendre la charge sans s'appuyer sur un autre véhicule ou wagon, que cette charge reste toujours à peu prés horizontale. - Que les manoeuvres soient au moins aussi rapides que pour les engins lourds. - Qu'elles puissent etre automatisées. - Qu'il y ait le minimum d'entretien et surtout dans les ports une grande fiabilité. - Que les manoeuvres puissent se faire des deux côtés et que l'espace entre conteneurs à charger soit réduit, pour notre engin la limite est de 30 cm. - Que l'on puisse prendre des conteneurs de 20 jusqu'à 40 pieds. - Que les allées de parc de stockage soient réduites. Certains utilisent pour déplacer la charge des systèmes de levage à l'avant et à l'arrière de la remorque consistant en deux vérins actionnés séparément pour orienter la charge d'un côté, ils sont articulés aux bords du véhicule et reliés à un balancier auquel sont accrochés deux élingues de levage de la charge. D'autres proposent des systèmes de levage avant et arrière avec chacun un chariot roulant sur des poutres centrales et latérales alignées que l'on abaisse, les rails de roulement sont constitués par des poutres en H ou I ou J. Les conteneurs sont accrochés à la main. Ces poutres sont peu adaptées aux efforts importants de torsion dus au levage en porte-à-faux . Les caissons sont les plus adaptés aux efforts composés de flexion torsion. Les chariots uniques à l'avant et à l'arrière, avec un seul système de levage, en général par vérin, au centre, ont au point haut, I'accrochage de deux élingues avec des crochets à fixer manuellement sur les coins inférieurs du conteneur; ce système n'empêche pas un balancement important de la charge qui s'incline avec, en plus.des risques d'accident, il ralentit la manoeuvre par l'attente de stabilisation enfin, le crochet peut se détacher. Les pieds sont généralement appuyés sur le véhicule à charger - parfois cependant un système de rallonge en L permet au chariot d'enjamber ce véhicule - mais cet appui sur des véhicules dont la hauteur est très variable ne peut pas se réaliser sur la majorité des remorques porte-conteneurs et rarement sur des wagons - parfois des rallonges avec pied non articulé en " L" enjambent le véhicule à charger mais occupent une place importante en position route et empêchent la manoeuvre des deux côtés. Tous ces systèmes nécessitent un espace libre important entre conteneurs auquel il faut rajouter le passage de l'opérateur pour accrocher le conteneur. L'invention concerne un équipement fixé sur une remorque ou semi-remorque classique (lb) qui comporte deux ensembles de levage à l'avant et à l'arrière et une source d'énergie. Chaque ensemble de levage est constitué: 1") D'une poutre centrale (la) fixée aux longerons de la remorque (lob) si elle ne charge qu'un type de conteneur ou montée sur une plaque (1 d) glissant sur les longerons de la remorque pour l'ajustement à la longueur du conteneur de 20 à 40 pieds, dans ce cas la poutre centrale est déplacée, hors charge, manuellement ou avec un vérin. Dans le cas fréquent des semi-remorques 40 pieds où la rigidité est surtout assurée par le conteneur, un appui complémentaire sur tracteur est réalisé avec une plaque ( in ) avec sa tige dentée (1 e ) descendue par des vérins. Elle s'appuie, avant toute manoeuvre, sur le chassis du tracteur, dès qu'il est en position, des bloqueurs (lof) la maintiennent en position basse . Le déblocage et la remontée de la plaque peut s'effectuer en charge. 2") De chaque côté, des poutres latérales ( 2a) articulées (1 c) aux extrémités de la poutre centrale et pouvant se relever verticalement, en position route grâce à un moteur -frein assisté de ressorts tendus quand la poutre latérale est abaissée. Les poutres ci-dessus sont des caissons ( 2a) munis de deux rails de roulement parallèles, le principal (2b ) en dessus, côté charge et le secondaire ( 2c) en dessous côté opposé. A côté de ce dernier chemin de roulement inférieur se trouve un espace protégé dans lequel se repliera partiellement le pied en position route. Ces poutres sont alignées pour permettre la circulation d'un chariot ( 5 ) de levage et de translation. 3 ) Des rallonges en caisson ( 3a), sans rail de roulement, qui peuvent coulisser à l'intérieur des poutres latérales ( 2a ) et sont commandées par des vérins, elles permettent d'enjamber un autre véhicule sur une largeur d'environ 3.250 mm à une hauteur de 1 500 mm. 4 ) A l'extrémité de chaque rallonge est placé un pied (4a) avec une articulation ( 3d) permettant de le placer en position travail perpendiculairement à la rallonge et en position route verticalement, contre la poutre latérale paralèllement à la rallonge. Le pied est manoeuvré par un vérin (4g) commandé simultanément avec la rallonge.A la partie inférieure de chaque pied se trouve une partie mobile (4b ) munie de cannelures de blocage et portant à sa base une semelle d'appui articulée .( 4f) Cette partie mobile ( 4b) est déplacée par un vérin (4c), baissée dès que la poutre latérale et la rallonge sont en position de travail et remontée dès que l'on donne l'ordre de retour en position route. Quand la rallonge est sortie et horizontale, le vérin descend la semelle d'appui 4e Quand elle touche le sol, deux blocages avec dents (4h) sont serrés contre les cannelures de la partie mobile (4b), ils sont poussés par des vérins actifs quand les vérins de montée et descente (4c) ne sont plus alimentés, par sécurité, ces bloqueurs ne peuvent se retirer en charge que si le pied n'est plus appuyé. En position route, les parties inférieures sont relevées et la semelle d'appui se placera contre la poutre latérale en s'inclinant pour ne pas dépasser du gabarit normal du camion. Ceci protège les pieds en cas de choc pendant un chargement par grue ou portique. La manoeuvre des bras et rallonges est étudiée pour ne pas dépasser 4.200 mm du sol et permettre de charger sous une caténaire en service. Les manoeuvres de descente des bras, rallonges et pieds sont simultanées et les vitesses relatives sont ajustées par des règleurs de débit. En position route l'ensemble ne dépasse pas la hauteur d'un conteneur sur la remorque. 5 ) Un chariot ( 5 ) de levage et translation. Il comporte un chassis ( 5a) il se déplace grace à deux galets principaux (5b) dont l'un est entrainé par un ensemble moteur et réducteur avec roue et vis tangente et des galets secondaires (5c) libres, anti-basculement, compensant le levage en porte-à-faux, L'effort sur ces derniers galets est une traction verticale mais ils sont aussi pour la sécurité guidés par le rail (2c ). En position route et centrale le chariot est maintenu pour résister aux accélérations et surtout aux freinages par des plaques (51) ainsi que des verrous. Le levage est assuré par deux vérins à billes ou vis trapézoïdales ( 5d )montés aux deux extrémités, le plus près possible de la charge compte tenu de la largeur des chaînes( 5h) Des écrous ( 5d) soulèvent par une articulation ( su) des chariots ( Se) roulant sur des rails verticaux doubles (5f) avec 4 galets (S n), à ces chariots sont accrochés côté charge les chaînes de levage à maillons ( 5h). Une tringle de liaison (5k) entre les deux chariots empêche la rotation des écrous. Des soufflets protègent les filetages, au dessus et au dessous de l'écrou. En option gerbage de conteneur les vérins soulèvent les chariots (5e) roulant sur les rails verticaux ( 5f) ils portent en avant un palonnier( 5p ) avec deux poulies de renvoi (su), les chaînes ( 5h) sont d'un côté accrochées à un point fixe et bas du chariot principal et de l'autre au palonnier d'accrochage des conteneurs ( 6a), ainsi la hauteur de levage est double de celle de montée du vérin. II est aussi possible avec cette option de prendre le conteneur inférieur par les coins supérieurs. Les inclinaisons des chaînes ( 5h ) dans le plan transversal et longitudinal permettent cumulées d'éviter la base plus large d'entrainement de la vis de levage. Les vis de levage et les rails ( 5f) sont protégés par une tôle épaisse en "15" ouverte vers la charge pour laisser le passage de la chaîne ( 5h) et de la barre de liaison ( 5k). Le chariot est alimenté par deux cables méplats de puissance et contrôle fixés d'un coté au milieu du chariot et de l'autre passant dans un enrouleur placé au milieu de la poutre centrale et à l'intérieur de celle-ci. Des contacts permettent de passer en petite vitesse de chariot dans la zone de départ et d'arrivée. Le chariot ne peut se déplacer que si les poutres latérales du côté de la manoeuvre sont alignées et si les pieds sont appuyés sur le sol et verrouillés. On ne peut replier les poutres latérales que si le chariot est au milieu. Si nécéssaire, on peut baisser les poutres latérales des deux côtés et effectuer des manutentions à droite et à gauche de la remorque. Des détecteurs de position à distance ou des systèmes optiques permettent au chariot de se placer avec précision en face du conteneur à reprendre; pour la dépose, elle s'effectue en fin d'avance de chariot, mais peut être limitée par l'opérateur, pour la dépose sur véhicule. En position route, des verrous bloquent le chariot. En option hydraulique, les vérins sont alimentés par une pompe montée sur la prise de force du tracteur avec le réservoir, les commandes restent électriques. 6")Un palonnier allégé ( 6a) est accroché aux extrémités des chaînes ( 5h) , il comporte deux plôts d'accrochage ( 6j ) dans les pièces de coin avec verrous tournants ou simple plot avec ergot d'accrochage fixe.Pour l'accrochage, le levage du palonnier poussé en contact parfait avec le conteneur fait accrocher l'ergot dans la boîte de coin du conteneur. L'inclinaison des chaînes est réduite et ainsi, le balancement incline peu le conteneur Deux volets mobiles latéraux (6k) permettent de centrer le palonnier sur le conteneur, ils sont rabattus en cours de manutention ou de transport routier et sont commandés progressivement par des vérins, au moment de l'avance du palonnier. Un balancier (6 m ) dans un des palonniers reste verticaux quand il est appuyé contre un conteneur horizontal, s'il y a une inclinaison trop importante, il provoque l'arrêt momentané des moteurs de levage avant ou arrière en agissant sur des contacteurs ( 6n). Cet engin peut ainsi charger des conteneurs complètement déséquilibrés. Le point d'accrochage de la chaîne ( 6p) la chaîne ( 5h) elle même et le plot ( 6j ) de fixation du coin du conteneur sont alignés pour éviter un effort transversal sur le palonnier La partie centrale du palonnier est constituée de deux tubes avec un réglage de longueur (6r) par une vis de liaison avec des filetages inversés, cette partie est surélevée pour permettre de prendre des conteneurs sur des wagons munis d'une butée centrale de blocage des portes et de positionnement. Un contact signale que le palonnier est très près du sol et peut être avancé pour son accrochage, en commande non automatisée il allume un voyant. 7 ) Un dispositif permet de pousser le palonnier vers le conteneur quand il est au sol ou à niveau .11 est constitué de deux ensembles de deux tubes ( 5m) coulissant l'un dans l'autre et articulés d'un côté haut sur le chariot ( Sa) et de l'autre sur le palonnier Ces ensembles sont poussés par un vérin ( su) monté avec articulation d'un coté haut sur le chariot et de l'autre sur le tube de liaison du palonnier ( 6a). 8 ) Un groupe électrogène est placé sous la remorque ou un alternateur est monté sur le tracteur, il alimente les moteurs électriques, un variateur électronique de vitesse ou un réglage de vitesse ou du moteur ou de la fréquence de l'alternateur permettent de fonctionner si-possible à puissance constante, ou d'avoir plusieurs fréquences, c'est -à-dire que le levage à pleine charge s'effectue lentement mais la descente ou la montée à faible charge sont beaucoup plus rapides. Les vitesses de translation, de descente et de manoeuvre des bras sont limitées. Avec un alternateur de 20 kVA, le temps d'opération total avec une vis à bille de bon rendement, hors gerbage, ne doit pas dépasser trois minutes. L'air comprimé des remorques (réserve de freinage), fourni par le tracteur, est utilisé pour les vérins de dépliement des rallonges, des pieds, L'avance des palonniers vers la charge et des verrouillages. En l'absence d'air comprimé on utilise des vérins électriques ou des électro-aimants. 90) Un pupitre de commande est placé soit à l'arrière de la remorque, soit dans la cabine du tracteur seulement si la visibilité est suffisante, il permet en plus des manoeuvres normales d'effectuer certaines opérations, comme le levage d'un seul côté, par exemple pour le ripage ou déchargement de conteneur. Des dispositfs complémentaires avec détecteurs ou miroirs permettent au conducteur de se placer en bonne position et à bonne distance de la remorque à charger ou décharger. En version automatique, un automate programmable industriel assure tous les mouvements, des contrôles de position par contacteurs de fin de course complémentaires permettent d'éviter toute fausse manoeuvre ou bloquent le processus en cas de défaut ou d'irrégularité. En variante, ces équipements sont placés sur une plate-forme automotrice et toutes les manoeuvres sont automatiques sur instruction donnée au départ. Ceci peut être utilisé pour les stockages et manutentions automatiques des ports. Les prises et déposes dans le parc à conteneur et les chargements éventuels sur wagons peuvent s'effectuer sans personnel, la reprise ou le déchargement de camions se font à des emplacements précis. REVENDICATIONS: 1") Equipement monté sur un véhicule permettant la manutention latérale rapide de conteneurs, caisses mobiles ou charges munies des quatre coins standards et constitué par une source d'énergie et deux ensembles, chacun d'eux comportant ( FIG 1) une poutre centrale (1 a), deux poutres latérales (2a) alignées avec la poutre centrale, relevables verticalement en position route, prolongées par des rallonges ( 3 a) pouvant glisser à l'intérieur de la poutre latérale et équipées à leurs extrémités de pieds (4 a) articulés ( en 3d ) pour pouvoir se placer perpendiculairement pendant le chargement ou parallélement à la rallonge en position route et d'un seul chariot (5) caractérisé en ce que les poutres (la et 2a) ont une structure en caisson à section rectangulaire (FIG 2) équipée en dessus, coté charge, des rails principaux (2b) et en dessous, coté opposé à la charge, d'un chemin de roulement (2c ) en "15" renversé avec un emplacement pour recevoir partiellement le pied replié en position route et le protéger dans le cas de chargement par un moyen extérieur. Ces ensembles sont placés aux extrémités avant et arrière de la remorque et peuvent se rapprocher pour les conteneurs moins longs. 2") Equipement suivant la revendication précédente caractérisé en ce que chaque chariot ( FIG 2 ) est équipé de deux galets de roulement principaux (5b) d'axe horizontal roulant sur des rails (2b) I'un des galets est entraîné par un moteur avec frein et réducteur et de galets secondaires (5c) dont les axes sont parallèles aux premiers mais situés le plus bas possible et qui roulent sur le chemin ( 2c). Le rail en "U" assure une sécurité supplémentaire si le porte-à-faux est trop important. 3 ) Equipement selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les deux vérins de levage d'un chariot (FIG 2 , ensemble vis et écrou repère 5d) sont fixés à la base du chariot, aux deux extrémités, le plus près possible de la charge, compte tenu de la largeur des chaînes (5h). 4 ) Equipement selon la revendication précédente caractérisé en ce que le vérin de levage (FIG 2) comporte un écrou muni d'une plaque avec articulation (5m) à laquelle est fixée par une contre- plaque un chariot d'écrou ( 5e ), celui ci est muni de quatre galets (5n) roulant sur les rails verticaux( 5f),à l'avant de ce chariot se trouve le système d'accrochage de la chaîne de levage (5h) ainsi que l'articulation d'une barre de liaison ( 5k ) entre les deux chariots pour éviter la rotation des écrous. L'écartement des points d'accrochage des chaînes de levage et leurs inclinaisons latérales fixes et longitudinales variables selon la position du conteneur permettent d'éviter la base du vérin avec son réducteur, même en position très basse. 5 ) Equipement selon la revendication précédente caractérisé en ce que pour le gerbage d'un conteneur sur un autre (FIG 7), les chariots ( 5 ) soulèvent par les vérins (5d) et les chariots ( Se ) un palonnier( 5p )qui comporte deux poulies (5q) libres, de renvoi, proches des deux vérins. Les deux chaînes sont accrochées d'un côté au bas du chariot côté opposé à la charge puis passent dans les poulies( 5q ) et de l'autre sont accrochées au palonnier d'accrochage du conteneur (en 6p). Une barre de liaison (5t) est accrochée avec des manilles aux points hauts des deux chaînes, côté de la charge, c'est-à-dire, quand le conteneur est au plus haut ,cette liaison permet aux chaînes de passer toujours verticalement dans la poulie et évite la rotation des chariots d'écrou ( Se ) donc des écrous du vérin ( sud). 60 ) Equipement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les pieds (FIG 3, repère 4) comportent un caisson supérieur à section rectangulaire (4a) articulé (en 3d ) sur la rallonge et une partie coulissante (4b) munie de crans, cette partie est levée ou baissée par un vérin ( 4c), à son extrémité inférieure se trouve une semelle d'appui au sol (4e) articulée (en 4f) qui peut se replier contre le bras en position route, bras vertical avec des crans de blocage ( 4h) poussés par des ressorts contre la partie coulissante (4b), des vérins de rappel les reculent quand le vérin de montée ou descente ( 4c ) est alimenté. 7 ) Equipement selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce que le palonnier allégé (FIG 5 ) est constitué par deux blocs d'accrochage munis de plots ( 6j ) avec ergot de maintien ou verrou standard tournant actionné par des vérins. Ces blocs sont reliés entre eux par deux tubes reliés entre eux par un cylindre avec deux filetages inversés ( 6r) pour le réglage d'écartement et des volets ( 6 k) latéraux se fermant progressivement et commandés par des vérins, ils permettent un guidage du palonnier au cours de son avance vers le conteneur, I'axe de la chaîne (5h), I'accrochage de celle-ci ( 6p ) et le plot (6j ) sont alignés pour éviter un effort transversal. 8 ) Equipement selon la revendication 7 caractérisé en ce que la commande de levage (FIG 6 ) comprend un balancier ( 6m) actionnant en cas d'inclinaison du palonnier, donc du conteneur, un des contacteurs (6n) pour arrêter le levage à l'avant ou à l'arrière si l'un d'eux est trop haut. 90) Equipement selon la revendication 7 caractérisé par un dispositif de poussage du palonnier vers le conteneur pour son accrochage constitué ( FIG 5) de deux ensembles de tubes (5m) coulissant l'un dans l'autre et articulés d'un côté haut sur le chariot ( 5 ) et de l'autre sur le tube de liaison du palonnier d'accrochage Le tube supérieur étant poussé par un vérin ( su). 100) Equipement suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une plaque d'appui complémentaire sur le chassis du tracteur pour les conteneurs de 40 pieds (FIG 4 repère 1 d ) est reliée à une tige dentée (1 e) descendue ou remontée par un vérin V et que cette dernière est bloquée en position basse par deux bloqueurs (lof) avant toute manoeuvre, le déblocage pouvant s'effectuer en charge..