Brevet FR2865997A1 — publié le 20050812

La présente invention concerne un dispositif permettant d'assurer la manutention d'objets flottables de la terre ferme vers un plan liquide, ou inversement de les sortir d'un plan liquide vers la terre ferme. La manutention d'objets flottables est traditionnellement effectuée grâce à un système de levage portuaire équipé d'un palonnier à sangles autorisant le plus généralement, soit la mise en flottaison sur un plan liquide, soit la dépose sur un support terrestre de l'objet flottable. Ce dispositif nécessite une transition du mode de supportage de l'objet flottable, entre l'organe de manutention et le support terrestre, ce qui a pour effet d'engendrer de multiples manipulations générant un risque d'endommagement de l'objet flottable. Ce principe peut également être effectué grâce à un chariot élévateur à fourche qui manutentionne l'objet flottable de l'eau vers le ber de stockage ou l'inverse. Une autre forme de manipulation est traditionnellement effectuée grâce à une remorque immergée sous l'objet flottable via un plan incliné. Ce principe implique de dédier la remorque, assurant la sortie du plan liquide et le transport de l'objet flottable, au stockage de celui ci si l'on ne souhaite pas réaliser une nouvelle manipulation vers un ber de stockage. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique, un support sur lequel l'objet flottable vient reposer, ce support est indépendant et préhensable par un manipulateur qui en assure ainsi le décollement du sol, la dépose au sol, le transport et l'immersion ou l'émergence d'un plan liquide. Le manipulateur peut se mouvoir sur terre. Il possède des préhenseurs autorisant l'ensemble des manipulations du support. Lors de la manoeuvre de sortie du plan liquide de l'objet flottable en vue de l'acheminer sur la terre ferme, le manipulateur immerge le support, après préhension de celui ci, à une cote située sous le tirant d'eau de l'objet flottable. Le support étant immergé d'une valeur supérieure au tirant d'eau de l'objet flottable, la superposition du support et de l'objet flottable peut alors s'effectuer soit par une approche du manipulateur, par une approche de l'objet flottable, ou bien encore par une approche simultanée des deux parties. Durant la sortie du plan liquide, l'objet flottable vient donc reposer sur le support dés que la poussée d'archimède se trouve compensée par l'effort engendré par le support sous l'objet flottable. Après la sortie du plan liquide de l'objet flottable soutenu par le support, le manipulateur peut s'acheminer vers la zone de stockage. Le manipulateur dépose alors le support avec son objet flottable sur le sol, puis se désaccouple du support rendant ainsi totalement indépendantes ces deux parties. Lors de la manoeuvre d'acheminement de l'objet flottable, de la terre ferme vers un plan liquide, le manipulateur se dirige vers la zone de stockage du support de l'objet flottable. Le manipulateur effectue une préhension du support, puis un décollement du sol de celui ci. Le manipulateur entame alors le transport du support, avec l'objet flottable reposant dessus, vers le plan liquide. Le manipulateur immerge le support d'une valeur supérieure au tirant d'eau de l'objet flottable, autorisant ainsi son dégagement et donc sa mise en flottaison. Selon des modes particuliers de réalisation: - Le manipulateur peut être amphibie. L'immersion du support s'effectue alors via un plan incliné autorisant la 35 descente du manipulateur dans l'élément liquide. - Le manipulateur peut posséder des préhenseurs assurant un maintien en position horizontal du support. Ainsi, grâce à une gestion automatisée des préhenseurs, l'inclinaison du manipulateur peut être automatiquement compensée notamment lors de sa descente dans l'élément liquide via un plan incliné. - Le manipulateur peut posséder une forme de U cloisonnant partiellement l'objet flottable au-dessus du support. - Le manipulateur peut posséder des bras articulés permettant un ceinturage de l'objet flottable. Ces bras en position ouverte autorisent l'entrée ou la sortie de l'objet flottable de la zone située au-dessus du support, et inversement en position fermée maintiennent cloisonné l'objet flottable au-dessus du support. - Le manipulateur peut être motorisé et posséder des roues afm d'assurer son déplacement terrestre - Le manipulateur peut être motorisé afm d'assurer son déplacement dans l'élément liquide. - Le support peut posséder des éléments de contact avec l'objet flottable, du type à patins, à galets, à sangles, à rouleaux longitudinaux, à rouleaux latéraux biconiques, en forme de V ou recouvert de mousse synthétique. - Le support peut être étanche et donc être rempli de liquide, afin que l'objet flottable vienne flotter dessus. - Le manipulateur peut posséder une cabine de pilotage per mettant à un opérateur la totalité des manoeuvres. Les dessins annexés illustrent l'invention: - La figure 1 représente en vue de face le triptyque: Manipulateur, support, objet flottable. - La figure 2 représente en perspective le triptyque: Manipulateur, support, objet flottable. - La figure 3 représente en vue de face le chevauchement du support et de son objet flottable par le manipulateur. - La figure 4 représente en perspective le chevauchement du support et de son objet flottable par le manipulateur. - La figure 5 représente en vue de face la préhension du support par le manipulateur. - La figure 6 représente en perspective la préhension du support par le manipulateur. - La figure 7 représente en vue de face le décollement du sol du support par le manipulateur. - La figure 8 représente en perspective le décollement du sol du support par le manipulateur. - La figure 9 représente en vue de face la descente dans le plan liquide, via un plan incliné, du manipulateur avec son support et l'objet flottable. - La figure 10 représente en perspective la descente dans le plan liquide, via un plan incliné, du manipulateur avec son support et l'objet flottable. - La figure 11 représente en vue de face la phase de transition de prise en charge de l'objet flottable par le plan liquide. - La figure 12 représente en perspective la phase de transition de prise en charge de l'objet flottable, par le plan liquide. - La figure 13 représente en vue de face l'immersion du support en dessous du tirant d'eau de l'objet flottable. - La figure 14 représente en perspective l'immersion du support en dessous du tirant d'eau de l'objet flottable. - La figure 15 représente en vue de face le décloisonnement de l'objet flottable, de la zone située au-dessus du support. - La figure 16 représente en perspective le décloisonnement de l'objet flottable, de la zone située au-dessus du support. - La figure 17 représente en vue de face le dégagement de l'objet flottable, de la zone située au-dessus du support. - La figure 18 représente en perspective le dégagement de l'objet flottable, de la zone située au-dessus du support. - La figure 19 représente en vue de face l'engagement de l'objet flottable, dans la zone située au-dessus du support. - La figure 20 représente en perspective l'engagement de l'objet flottable, dans la zone située au-dessus du support. - La figure 21 représente en vue de face le positionnement de l'objet flottable, dans la zone située au-dessus du support. - La figure 22 représente en perspective le positionnement de l'objet flottable, dans la zone située au-dessus du support. - La figure 23 représente en vue de face le cloisonnement par le manipulateur de l'objet flottable, dans la zone située au-dessus du support. - La figure 24 représente en perspective le cloisonnement par le manipulateur de l'objet flottable, dans la zone située au-dessus du support. - La figure 25 représente en vue de face la phase de transition de prise en charge de l'objet flottable par le support. - La figure 26 représente en perspective la phase de transition de prise en charge de l'objet flottable par le support. - La figure 27 représente en vue de face la sortie du plan liquide, via un plan incliné, du manipulateur avec son support et l'objet flottable. - La figure 28 représente en perspective la sortie du plan liquide, via un plan incliné, du manipulateur avec son support et l'objet flottable. - La figure 29 représente en vue de face, l'acheminement par le manipulateur, du support et de son objet flottable vers leur lieu de stockage. - La figure 30 représente en perspective, l'acheminement par le manipulateur, du support et de son objet flottable vers leur lieu de stockage. - La figure 31 représente en vue de face la dépose sur le sol, du support par le manipulateur. - La figure 32 représente en perspective la dépose sur le sol, du support par le manipulateur. - La figure 33 représente en vue de face la desolidarisation du support et du manipulateur. - La figure 34 représente en perspective la désolidarisation du support et du manipulateur. - La figure 35 représente en vue de face un support étanche avec son objet flottable - La figure 36 représente en perspective un support étanche avec son objet flottable - La figure 37 représente en vue de face un support à sangles avec son objet flottable - La figure 38 représente en perspective un support à sangles avec son objet flottable - La figure 39 représente en vue de face un support à rouleaux latéraux biconiques avec son objet flottable - La figure 40 représente en perspective un support à rouleaux latéraux biconiques avec son objet flottable - La figure 41 représente en vue de face un support à rouleaux longitudinaux avec son objet flottable La figure 42 représente en perspective un support à rouleaux longitudinaux avec son objet flottable - La figure 43 représente en vue de face un support à galets avec son objet flottable - La figure 44 représente en perspective un support à galets avec son objet flottable - La figure 45 représente en vue de face un support à patins avec son objet flottable La figure 46 représente en perspective un support à patins avec son objet flottable - La figure 47 représente en vue de face un support à reposoir en forme de V' avec son objet flottable - La figure 48 représente en perspective un support à reposoir en forme de V' avec son objet flottable - La figure 49 représente en vue de face un support à fond plat revêtu de mousse synthétique avec son objet flottable - La figure 50 représente en perspective un support à fond plat revêtu de mousse synthétique avec son objet flottable En référence aux figures 1 et 2, le dispositif est composé d'un manipulateur (1) et d'un support (2) sur lequel vient reposer l'objet flottable (3). Le manipulateur (1) est monté sur des roues entraînées en rotation grâce à une motorisation, ceci afin d'assurer son déplacement terrestre. Suivant un autre mode de réalisation non illustré, le manipulateur (1) peut également être monté sur des chenilles motorisées. Afin de permettre son déplacement sur l'élément liquide, le manipulateur (1) possède sur la partie extérieure de son châssis, une ou plusieurs motorisations (10) pouvant être à hélice ou à turbine. Le manipulateur (1), dont le châssis est constitué d'un ensemble caissonné en forme de U, possède dans le prolongement de chacune de ses deux branches, un bras préhenseur (4) et un bras de ceinturage (6) entraînés en rotation autour d'axes horizontaux solidaires du châssis du manipulateur (1). Au fond du châssis en forme de U du manipulateur (1), soit à la base du segment rejoignant ses deux branches, se situent deux crochets préhenseurs (5) entraînés en rotation autour d'un axe horizontal solidaire du châssis du manipulateur (1). Les préhenseurs (4) et (5) ainsi que les bras de ceinturage (6) sont manoeuvrés grâce à des vérins hydrauliques commandés depuis la cabine de pilotage (7). Cette cabine (7) est située sur le segment constituant la base du châssis en forme de U du manipulateur (1). La cabine de pilotage (7) permet au conducteur du manipulateur (1), l'ensemble des manoeuvres nécessaires au fonctionnement dudit manipulateur (1). Cette cabine (7) abrite également le ou les utilisateurs potentiels de l'objet flottable (3) lors des manoeuvres de mise en ou hors d'eau. La partie commande, actionnée par le conducteur du manipulateur (1) depuis la cabine de pilotage (7), agit sur les actionneurs hydrauliques via un automate programmable et une centrale hydraulique. Cet automate programmable gère l'ensemble des données émanant de l'état des différents éléments constituant le manipulateur (1), ainsi que les commandes émises par le conducteur. Cette gestion automatisée s'effectue en fonction d'un programme préalablement établi et définissant les conditions de fonctionnement et de conduite de l'ensemble. La remonté de l'état ou du positionnement de chaque actionneur est réalisée via des détecteurs ou des capteurs reliés à l'automate. L'inclinaison constatée du manipulateur (1) est remontée de la même façon, par un inclinomètre fixé sur le châssis dudit manipulateur (1), vers l'automate. Suivant un mode de réalisation non illustré, un escalier d'accès à la cabine (7) peut être implanté contre la face verticale extérieure du segment constituant la base du châssis en forme de U du manipulateur (1). Chacun des deux bras préhenseurs (4) possède sur son extrémité un axe (9) mobile en translation. Ces axes (9) se déplacent horizontalement à l'extrémité des préhenseurs (4), de manière à venir se loger dans des rainures horizontales en forme de U couché, situées de chaque coté du support (2). Les axes (9) comportent en chacune de leurs extrémités un galet (11) fou en rotation. Ces galets (11) permettent une solidarisation du support (2) avec le manipulateur (1), tout en conservant une possibilité de mouvement au sein de chacune des deux rainures dudit support (2). Cette possibilité de déplacement de chaque galet (11) dans sa rainure est nécessaire au mouvement de rotation impulsé par le manipulateur (1) sur les bras préhenseurs (4) lors du levage du support (2). Ces galets (11) sont montés sur des amortisseurs solidaires des axes (9). Ce montage sur amortisseurs autorise un léger décentrage du manipulateur (1) par rapport au support (2), lors de la manoeuvre d'accouplement des préhenseurs (4) dans les rainures en U dudit support (2). Les préhenseurs (5) possèdent une forme de crochet dont l'extrémité vient se loger dans une rainure horizontale, en forme de U à l'envers, située sur une des deux plus petites faces verticales du support (2). Lors du levage du support (2) par le manipulateur (1), via les préhenseurs (4) et (5), ledit support (2) vient en contact contre des butées en caoutchouc (12) solidaires du manipulateur (1) et situées au-dessus de la rainure en U du support (2). Cet ancrage supprime ainsi tout degré de liberté vertical du support (2) au niveau des préhenseurs (5), le levage dudit support (2) étant effectué. Le support (2) conserve cependant, après son levage, une possibilité de rotation autour de l'axe horizontal créer au niveau des points de contact des préhenseurs (5). Selon un mode de réalisation non illustré, les préhenseurs (5) peuvent posséder sur l'extrémité de leurs crochets un galet fou en rotation. Suivant un autre mode de réalisation non illustré, les préhenseurs (5) peuvent venir s'amarrer à des ronds pleins horizontaux, soudés sur des goussets solidaires du support (2). Les préhenseurs (4) et (5) permettent donc une saisie du support (2) par le manipulateur (1), de part et d'autre du centre de gravité dudit support (2). Les bras préhenseurs (4) peuvent dans une deuxième phase, grâce à leur rotation, compenser toute variation d'inclinaison du manipulateur (1), de façon à maintenir en position horizontale le support (2) en le faisant pivoter autour de l'axe de rotation des points de contact des préhenseurs (5).Les bras de ceinturage (6) permettent un cloisonnement de l'objet flottable (3) dans la zone située au-dessus du support (2) grâce à leurs formes en L. Le support (2) étant positionné au coeur du châssis en forme de U du manipulateur (1), les bras de ceinturage (6) finissent de cloisonner la zone libre située entre les deux branches du châssis dudit manipulateur (1). Ces bras de ceinturage (6) en forme de L possèdent des extrémités, correspondant au pied du L, mobiles en rotation et manoeuvrables depuis la cabine (7).Cette ouverture de chacun des bras (6), de L en I, permet ainsi l'entrée dans le châssis en forme de U, d'un objet flottable (3) possédant un mât ou tout autre élément à fort tirant d'air. Les bras de ceinturage (6) ont donc pour fonction le maintien de l'objet flottable (3) au-dessus du support (2) lors des manoeuvres d'immersion, d'émergence, de préhension et de transport. L'articulation de l'extrémité de ces bras de ceinturage (6) peut également permettre outre le passage d'éléments à fort tirant d'air, le rapprochement de l'objet flottable (3) au-dessus du support (2) lors des manoeuvres d'accostage dudit objet flottable (3) au sein du manipulateur (1). Le support (2), en forme de bac rectangulaire, possède en haut de chacune de ses deux plus grandes faces verticales latérales et ce sur toutes leurs longueurs, une rainure en forme de U couché faisant office de logement femelle lors de son accouplement avec les bras préhenseurs (4) dudit manipulateur (1). Le support (2) possède également en haut de chacune de ses deux plus petites faces verticales latérales et ce sur toutes leurs longueurs, une rainure en forme de U à l'envers faisant office de logement femelle, lors de son accouplement avec les préhenseurs (5) du manipulateur (1). Fonctions principales du manipulateur (1) : - Se mouvoir sur terre Assurer la préhension du support (2) avec ou sans l'objet flottable (3) Décoller du sol le support (2) avec ou sans l'objet flottable (3) Transporter le support (2) avec ou sans l'objet flottable (3) - Immerger le support (2) dans le plan liquide en dessous du tirant d'eau de l'objet flottable (3) et ce, avec ou sans celui ci. - Emerger le support (2) hors du plan liquide avec ou sans l'objet flottable (3) - Déposer au sol le support (2) avec ou sans l'objet flottable (3) Les fonctions secondaires du manipulateur (1) sont: - Se mouvoir d'une façon amphibie - Assurer une position horizontale du support (2) - Ceinturer l'objet flottable (3) au-dessus du support (2) Rapprocher l'objet flottable (3) de la zone située au-dessus du support (2) La fonction principale du support (2) est: - Supporter l'objet flottable (3) Les fonctions secondaires du support (2) sont: - Garantir un soutènement de l'objet flottable (3), sans risque d'avarie pour ses surfaces de contact. Manoeuvre de mise en flottaison, d'un objet flottable (3) situé à terre sur le support (2) : - En référence aux figures 3 et 4, Le manipulateur (1) se déplace vers le support (2) soutenant l'objet flottable (3) et les chevauche. Selon une première variante, le support (2) peut être: En référence aux figures 35 et 36, étanche. Selon une deuxième variante, le support peut être: En référence aux figures 37 et 38, à sangles; En référence aux figures 39 et 40, à rouleaux latéraux biconiques; En référence aux figures 41 et 42, à rouleaux longitudinaux; En référence aux figures 43 et 44, à galets; En référence aux figures 45 et 46, à patins; En référence aux figures 47 et 48, avec une forme reposoir en; En référence aux figures 49 et 50, avec un revêtement mousse. - En référence aux figures 5 et 6, le manipulateur (1) assure la préhension du support (2) grâce aux préhenseurs (4) et (5) et ceinture l'objet flottable (3) grâce à la descente de ses bras articulés (6). Les préhenseurs (4) effectuent leur accouplement dans les rainures du support (2) en translatant leurs axes (9). - En référence aux figures 7 et 8, le manipulateur (1) ayant assuré la préhension du support (2) par l'accouplement des préhenseurs (4) et (5) dans les parties femelles dudit support (2), il le décolle du sol grâce à 30 une rotation des préhenseurs (4) et (5). Le manipulateur (1) assure alors le transport du support (2) et de l'objet flottable (3) vers le plan liquide (8). - En référence aux figures 9 et 10, le manipulateur (1) assure la transition du support (2) et de l'objet flottable (3) vers le plan liquide (8), grâce à sa descente via un plan incliné en vue de l'immersion dudit support (2). Afin d'éviter tout risque de glissement de l'objet flottable (3), le manipulateur (1) compense automatiquement grâce aux préhenseurs (4) l'inclinaison du support (2), en fonction de la pente du plan incliné. La valeur d'inclinaison corrective à apporter au support (2) via les préhenseurs (4) est déterminée grâce au capteur (Inclinomètre) implanté sur le manipulateur (1). Ce capteur informe l'automatisme, commandant les préhenseurs (4), du mouvement de rotation à imprimer au support (2). Les bras articulés (6) suivent la rotation des préhenseurs (4) afin de ne pas interférer avec le support (2). Ce mouvement des bras (6) est asservi à l'inclinomètre et compense automatiquement la variation d'inclinaison imprimée au support (2). - En r é f é r e n c e aux figures I l et 12, lorsque le support (2) est suffisamment immergé pour que la poussée d'Archimède décolle l'objet flottable (3), celui ci se retrouve alors en état de flottaison sur le plan liquide (8). En référence aux figures 13 et 14, l'immersion du support (2) étant effectuée d'une valeur supérieure au tirant d'eau de l'objet flottable (3), le manipulateur (1) peut alors en référence aux figures 15 et 16 décloisonner l'objet flottable (3) du dessus de la zone du support (2), grâce à la levée de ses bras (6). - En référence aux figures 17 et 18, le dégagement de l'objet flottable (3) peut s'effectuer. Manoeuvre de sortie de l'objet flottable (3) d'un plan liquide, pour un stockage à terre sur le support (2) : - Le manipulateur (1) effectue l'ensemble des fonctions de préhension, de décollement, de transport et d'immersion nécessaire au positionnement du support (2) dans le plan liquide, à une valeur inférieure au tirant d'eau de l'objet flottable (3). - En référence aux figures 19 et 20, l'objet flottable (3) étant en flottaison sur un plan liquide (8), à proximité du manipulateur (1) accouplé au support (2), la manoeuvre de rapprochement des parties(3) et (1) peut être entamée - En référence aux figures 21 et 22, l'objet flottable (3) étant situé au- dessus de la zone délimitée par le support (2), le manipulateur peut alors, en référence aux figures 23 et 24, cloisonner ledit support (2) grâce à la descente de ses bras (6). Ce cloisonnement permettra l'accompagnement de l'objet flottable (3), lors de l'avancée du manipulateur (1) vers la rampe inclinée. - En référence aux figures 25 et 26, lors de la sortie du plan liquide du manipulateur (1) via le plan incliné, l'objet flottable (3) est pris en charge par le support (2) dés que celui ci exerce un effort supérieur à la poussée 20 d'Archimède engendrée par le liquide sur l'objet flottable (3). - En référence aux figures 27 et 28, l'objet flottable (3) étant pris en charge par le support (2), le manipulateur (1) finit son ascension du plan incliné en maintenant horizontal le support(2). Le principe de maintien horizontal du support (2) est identique à celui décrit en référence aux figures 9 et 10, pour la descente du manipulateur (1). - En référence aux figures 29 et 30, le manipulateur (1) se dirige alors vers la zone de dépose. - En référence aux figures 31 et 32, le manipulateur (1) dépose grâce à une rotation de ses préhenseurs (4) et (5) le support (2) et son objet flottable (3) sur le sol de la zone de stockage. - En référence aux figures 33 et 34, le support (2) étant déposé sur le sol, le manipulateur (1) peut alors relever ses bras cloisonneurs (6) afin de se dégager. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la manutention de bateau de plaisance. REVENDICATIONS 1) Dispositif permettant d'assurer la manutention d'objets flottables (3) entre la terre ferme et un plan liquide ou inversement de les sortir d'un plan liquide vers la terre ferme, caractérisé en ce qu'il comporte un manipulateur (1) et un support (2) soutenant l'objet flottable (3), ledit manipulateur (1) assure la préhension, le décollement de sa zone de stockage, le transport, l'immersion, l'émergence et la dépose sur sa zone de stockage dudit support (2), permettant ainsi la mise en flottaison ou la mise hors liquide dudit objet flottable (3). 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le manipulateur (1) est amphibie. 3) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le manipulateur (1) comporte des préhenseurs (4) et (5) permettant un maintien en position horizontal du support (2) en cas d'inclinaison dudit manipulateur (1). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le manipulateur (1) possède une forme de U. 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le manipulateur (1) possède des bras articulés (6) permettant un ceinturage de l'objet flottable (3) au-dessus du support (2) . 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le manipulateur (1) est motorisé et possède des roues afin d'assurer son déplacement terrestre. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le manipulateur (1) est motorisé afin d'assurer son déplacement sur le plan liquide (8). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le support (2) possède des éléments de contact avec l'objet flottable (3), du type à patins, à galets, à sangles, à rouleaux longitudinaux, à rouleaux latéraux biconiques, en forme de V ou recouvert de mousse synthétique. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le support (2) est étanche. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le manipulateur 25 (1) possède une cabine de pilotage (7).