Brevet FR2833248A1 — publié le 20030613

La présente invention concerne une benne comprenant une benne à section concave fermée à son extrémité avant par une paroi latérale. Elle concerne également un véhicule comportant un châssis et une benne selon l'invention. L'invention trouvera particulièrement son application dans le domaine du transport de matériaux de toutes natures et plus précisément pour le transport d'enrochements. Des véhicules à bennes, éventuellement basculantes, sont d'ores et déjà connus selon l'état de la technique avec une caisse à section concave fermée à son extrémité avant par une paroi latérale. La section concave est obtenue, soit par cintrage, soit par pliage selon les techniques actuelles. Le document EP-A-376 336 en est un exemple qui donne globalement satisfaction aux utilisateurs. Une contrainte technique fondamentale des bennes proposées sur le marché est de présenter une caisse très résistante mécaniquement pour convenir à de larges types d'applications, notamment pour le transport d'enrochements. Pour supporter ces charges élevées et les chocs durant les chargements et déchargements, la caisse est actuellement renforcée autour du corps de caisse par le biais d'éléments de rigidification rapportés. Une solution actuelle consiste à réaliser ces éléments de rigidification sous forme de caissons de tôle pliée et rapportés par soudage à la caisse. De tels caissons sont généralement prévus à l'extrémité arrière de la caisse ainsi que sur ses bordures de rives. Une autre possibilité actuellement connue consiste à prévoir des cornières au niveau des flancs de la caisse. L'ensemble des solutions actuelles obéit à un préjugé constant dans l'état de la technique selon lequel il est nécessaire de prévoir des renforts présentant une certaine largeur dans le sens transversal pour augmenter la rigidité de la caisse. On considère en effet que, sans de tels renforts à la résistance mécanique ainsi orientée transversalement, la caisse ne présentera pas la tenue mécanique suffisante notamment en cas de sévère sollicitation telles des charges dynamiques provoquées par des enrochements. Cela étant, ces renforts de rigidification ont des inconvénients importants. En premier lieu, ils diminuent très fortement l'élasticité de la benne. Par conséquent, la déformation élastique admissible par la caisse est faible. Une fois la limite élastique dépassée, les renforts sont immédiatement déformés irrémédiablement. La benne en devient inutilisable en l'état. Un autre inconvénient des renforts de rigidification connus est qu'ils présentent un poids élevé compte tenu de l'importante surface de tôle ajoutée à la caisse. Par ailleurs, les renforts sous forme de caisson nécessitent une fabrication complexe avec des étapes de pliage et de soudure. L'invention se propose de remédier aux inconvénients des techniques connues jusqu'à présent en assurant une résistance mécanique convenable pour la caisse sans recourir aux renforts de rigidification exposés ci-dessus. Un premier avantage de l'invention est qu'elle permet de maintenir une grande capacité de déformation élastique de la caisse dans le sens transversal tout en assurant un renforcement efficace. La caisse peut ainsi se déformer élastiquement et revenir à sa forme initiale même avec de fortes sollicitations. L'énergie mécanique supportée par la caisse lors des chargements et des transports est au moins partiellement absorbée par la déformation élastique de la caisse. Malgré la réduction de poids que l'on peut obtenir avec les renforts selon l'invention, et de façon surprenante, on a constaté qu'on pouvait réduire les casses de bennes ou leur endommagement. Un autre avantage de l'invention est de nécessiter qu'une surface de tôle de renfort réduite et par conséquent moins chère et moins lourde. Un autre but de l'invention est de proposer une fabrication simplifiée par rapport à celle nécessitée par les techniques de rigidification connues jusqu'à présent. Un autre avantage de l'invention est de permettre un chargement et un déchargement facilité des matériaux transportés par le biais d'une porte inférieure. Il est à noter que la prévision d'une porte inférieure a également l'avantage de ne pas contraindre les parties supérieures des flancs de la caisse lors de leur déformation élastique. Un autre avantage de l'invention est de présenter une plus grande hauteur du pivot de basculement de la benne par rapport au châssis, lorsque la benne est montée basculante sur le véhicule. On peut ainsi rendre plus efficaces les phases de bennage et réaliser de plus beaux tas de matériaux en vrac. D'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la description qui suit qui présente un mode préféré de réalisation de l'invention. La présente invention concerne une benne comprenant une caisse à section concave fermée à son extrémité avant par une paroi latérale caractérisée par le fait qu'elle présente une tôle de renfort épousant le fond de la caisse sur au moins une portion de la longueur de la partie d'extrémité arrière de la caisse en remontant de façon symétrique sur les flancs de ladite caisse. Selon des variantes préférées, cette benne est telle que : - la tôle de renfort remonte sur les flancs jusqu'à leurs bordures supérieures, - la tôle de renfort est solidarisée à la caisse par seulement une partie de son pourtour, - le bord concave avant de la tôle de renfort est libre par rapport à la caisse, - elle comporte des longerons sous forme de plaque de section rectangulaire pleine, chaque longeron épousant une bordure supérieure des flancs de la caisse, - l'extrémité arrière de la caisse est fermée par une porte pivotant par rapport à un axe transversal situé en partie basse de la caisse, - la porte a une hauteur inférieure à celle de la caisse, - elle comporte un volet secondaire de hauteur complémentaire à celle de la porte par rapport à la hauteur de la caisse et pivotant autour d'un axe transversal situé en partie haute de la caisse, - elle comporte une bâche montée sur un enrouleur d'axe transversal situé en partie haute de la caisse, - elle comporte un axe de basculement à l'arrière de la caisse, situé au niveau du fond de la caisse. L'invention concerne également un véhicule comportant un châssis et une benne caractéristique en ce qu'il comporte une benne selon l'invention. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils représentent seulement un mode de réalisation de l'invention et permettront de la comprendre aisément. La figure 1 est une vue longitudinale d'un véhicule équipé d'une benne selon l'état de la technique avec des caissons de rigidité. Les figures 2 et 3 en sont des coupes selon les lignes AA et BB de la figure 1. La figure 4 est une vue partielle en perspective arrière de la figure 1. La figure 5 est une vue longitudinale d'un véhicule équipé d'une benne 1 selon un autre état de la technique avec des cornières de rigidification. La figure 6 en est une vue en coupe selon les lignes M. La figure 7 est une vue longitudinale d'un véhicule selon l'invention équipé d'une benne selon l'invention. Les figures 8 et 9 en sont des vues en coupe selon les lignes AA et BB. La figure 10 est une vue partielle en perspective arrière de la benne représentée à la figure 7. La figure 11 est une vue partielle arrière de la benne présentant un système de fermeture. La figure 12 est une vue en perspective éclatée de composants du système de fermeture. Les figures 1 à 4 illustrent une configuration de benne selon une technique connue telle qu'exposée précédemment. Dans ce cadre, des caissons 18 sont réalisés sur les bordures de rive de la caisse et à son extrémité arrière afin d'augmenter sa rigidité. Ces caissons sont en éléments de tôle pliés et soudés, rapportés sur la caisse. Les figures 5 et 6 illustrent une autre solution de rigidification selon l'état de la technique avec des cornières 19 rapportées à l'extrémité arrière de la caisse. Contrairement aux techniques antérieures, la benne selon l'invention est renforcée par une tôle de renfort 3 épousant le fond de la caisse 2. Cette coopération de la caisse 2 et de la tôle 3 s'effectue vers l'extrémité arrière 6 de la caisse 2. La tôle de renfort 3 couvre le fond de la caisse 2 et remonte symétriquement sur ses flancs 7a, 7b, tel que cela ressort des figures 7 et 9. De façon préférée, mais non limitative, la tôle 3 remonte jusqu'aux bordures supérieures de la caisse 2 et est constituée à partir d'une feuille de tôle de 700 mm sur 4 mètres et de 15 mm d'épaisseur. On pourra utiliser tous moyens courants et notamment des étapes de soudage pour solidariser la tôle de renfort 3 et la caisse 2. Cette solidarisation s'effectue préférentiellement par la partie extérieure de la caisse 2. Toujours à titre préféré, la solidarisation n'est effectuée que sur une partie de la périphérie de la tôle de renfort 3 et plus particulièrement au niveau de son bord concave arrière 10, des bords latéraux 11 mais pas au niveau du bord concave avant 9. De cette façon, une liberté de déformation relative est préservée entre la caisse 2 et la tôle 3. On pourra utiliser des épaisseurs de tôle et des caractéristiques techniques d'acier à hauteur limite élastique telles que connues sur le marché actuellement. Afin de renforcer la résistance mécanique de la caisse 2 suivant une orientation longitudinale, la benne comporte avantageusement des longerons 4a, 4b au niveau des bordures supérieures des flancs 7a, 7b de la caisse 2. De façon caractéristique, ces longerons 4a, 4b sont constitués par des plaques de section rectangulaire pleine, notamment visibles en figure 8. A titre préféré, l'épaisseur de tôle d'acier utilisée pour les longerons 4a, 4b est sensiblement supérieure à celle de la caisse 2. La tôle 3 est alors soudée par ses bords latéraux sur la tranche inférieure des longerons 4a, 4b et, sur la caisse 2 par son bord concave arrière uniquement. L'absence de soudure sur le bord concave avant évite toute détérioration de la qualité de l'acier à ce niveau et laisse de la souplesse. L'invention ici décrite propose en outre un système innovant de fermeture de la partie arrière de la benne 1 qui pourra être utilisée en complément ou de façon séparée par rapport à la structure de renfort de l'invention. Dans ce cadre, les figures 11 et 12 illustrent la formation d'une porte 12 dont l'axe de pivot 13 est situé en partie basse de la caisse 2. Dans les bennes connues jusqu'à présent, le pivot de la porte arrière s'effectue par le haut de la caisse. Cela a l'inconvénient de limiter l'accessibilité du volume de chargement de la benne 1 en créant un obstacle pour les engins de transfert de matériaux. La porte 12 selon l'invention a donc l'avantage d'assurer une accessibilité maximale des utilisateurs et de leurs matériels au volume intérieur de la benne 1. Qui plus est, la suppression d'un pivot de porte en partie supérieure de la caisse 2 a également l'avantage de concourir à la grande capacité de déformation élastique de la benne au cours de son chargement, du déchargement et du transport. On pourra utiliser tout moyen courant pour commander et entraîner l'ouverture et la fermeture de la porte 12 et notamment des moyens d'entraînement 22 tels qu'illustrés en figure 11 et constitués par une motorisation (électrique, pneumatique ou hydraulique) accouplée à des moyens de transmission de puissance de conception courante et par exemple par pignons et chaîne. La hauteur de la porte 12 n'est pas limitée et pourra correspondre sensiblement à la hauteur de la caisse 2. Cependant, pour maintenir une accessibilité maximale et permettre une ouverture totale de la porte 12 autour du pivot 13, on pourra constituer une porte 12 de hauteur inférieure à celle de la caisse 2. A titre supplémentaire et accessoire, un volet 14 peut être constitué avec une hauteur complémentaire à celle de la porte 12 pour couvrir la hauteur de la caisse 2. Le volet 14 est monté pivotant autour d'un axe 15 sensiblement au niveau de l'extrémité supérieure de la caisse 2. Des éléments de pivot seront formés sur chacun des flancs 7a, 7b de la caisse 2 à cet effet. Avantageusement, le volet 14 est démontable pour favoriser la souplesse d'emploi de la benne. On peut remplacer ce volet 14 par une bâche déroulante montée sur un enrouleur de type courant, préférentiellement démontable, d'axe transversal en partie haute de la caisse 2. Toujours de façon préférée, la caisse 2, étant en acier à haute limite élastique, peut se déformer par écartement de plus de 10% de la largeur se sa section sans aucun risque pour le passage des blocs d'enrochement volumineux. Cela est strictement impossible avec tout type de benne actuelle, l'encadrement étant rigide (caisson). Une telle caisse, déformée ne serait-ce que de 3%, ne revient pas en position. Toujours de façon préférée, pour permettre un basculement optimal de la benne 1, si celle-ci est montée basculante sur le châssis 17, l'axe 16 de basculement est placé au plus proche du fond de la caisse 2. Ce faible décalage de niveau de hauteur entre le fond de la caisse 2 et l'axe 16 est bien représenté en figure 7 par la côte X de l'ordre de quelques centimètres, par exemple 5 à 15 cm. La benne ainsi représentée peut être adaptée sur des châssis 17 de conception courante ou, à titre préféré, sur des châssis conformes à la description du document EP-A-376 336 ou sur des châssis équivalent permettant un abaissement du centre de gravité et une coopération de surface entre le châssis et la benne 1. La caisse peut être obtenue par cintrage ou par pliage pour parvenir à une section concave telle qu'une section en portion de cercle ou polygonale. REFERENCES 1. benne 2. caisse 3. tôle de renfort 4a, 4b. longerons 5. paroi avant 6. partie arrière 7a, 7b. flancs 8a, 8b. bordures 9. bord concave avant 10. bord concave arrière 11. bords latéraux 12. porte 13. axe de porte 14. volet 15. axe du volet 16. axe de basculement 17. châssis 18. caissons 19. cornière 20. soudure transversale 21 a, 21 b. soudure latérale 22. entraînement 23. méplat REVENDICATIONS 1. Benne (1) comprenant une caisse (2) à section concave fermée à son extrémité avant par une paroi latérale (5) caractérisée par le fait qu'elle présente une tôle de renfort (3) épousant le fond de la caisse (2) sur au moins une portion de la longueur de la partie d'extrémité arrière de la caisse (2) en remontant de façon symétrique sur les flancs (7a, 7b) de ladite caisse (2). 2. Benne (1) selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la tôle de renfort (3) remonte sur les flancs (7a, 7b) jusqu'à leurs bordures (8a, 8b) supérieures. 3. Benne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisée par le fait que la tôle de renfort (3) est solidarisée à la caisse (2) par seulement une partie de son pourtour. 4. Benne (1) selon la revendication 3 caractérisée par le fait que le bord concave avant (9) de la tôle de renfort (3) est libre par rapport à la caisse (2). 5. Benne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisée par le fait qu'elle comporte des longerons (4a, 4b) sous forme de plaque de section rectangulaire pleine, chaque longeron (4a, 4b) épousant une bordure (8a, 8b) supérieure des flancs (7a, 7b) de la caisse (2). 6. Benne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisée par le fait que l'extrémité arrière de la caisse (2) est fermée par une porte (12) pivotant par rapport à un axe (13) transversal situé en partie basse de la caisse (2). 7. Benne (1) selon la revendication 6 caractérisée par le fait que la porte (12) a une hauteur inférieure à celle de la caisse (2). 8. Benne (1) selon la revendication 7 caractérisée par le fait qu'elle comporte un volet (14) secondaire de hauteur complémentaire à celle de la porte (12) par rapport à la hauteur de la caisse (2) et pivotant autour d'un axe (15) transversal situé en partie haute de la caisse (2). 9. Benne (1) selon la revendication 7 caractérisée par le fait qu'elle comporte une bâche montée sur un enrouleur d'axe transversal situé en partie haute de la caisse (2). 10. Benne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée par le fait qu'elle comporte un axe de basculement (16) à l'arrière de la caisse (2), situé au niveau du fond de la caisse (2). 11. Véhicule comportant un châssis (17) et une benne (1) caractérisé par le fait qu'il comporte une benne (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.