Brevet FR2903049A1 — publié le 20080104

-1- La présente invention concerne un dispositif de manutention, embarqué sur des véhicules de type porteur de bennes et autres matériels amovibles, pour réaliser de façon autonome le transbordement, par les côtés latéraux du véhicule, des dits matériels amovibles, C'est-à-dire les opérations consistant à déposer et reprendre les matériels amovibles au sol, ou sur d'autres véhicules ou encore à hauteur sur un quai d'accueil. Le même dispositif permet également d'effectuer le bennage, c'est-à-dire le vidage de la benne embarquée, par basculement de celle-ci sur l'un ou l'autre des côtés latéraux du camion. Ce dispositif est destiné à être monté sur les véhicules routiers standard de série [2], ou autres véhicules de type porteur de matériels amovibles. Actuellement, la manutention des bennes amovibles est exclusivement effectuée par l'arrière du véhicule (fig. 17), dans le sens longitudinal. Le 15 transbordement de la benne est ainsi réalisé selon deux modes : Le premier, à l'aide d'un grand bras hydraulique articulé et télescopique. Le bras se déploie, accroche la benne par un bout pour la relever, et la faire reposer sur l'arrière du camion. Puis, le bras en se repliant, ramène la benne sur le camion par un mouvement de traction longitudinal de l'arrière vers 20 l'avant. Le second, à l'aide d'un portique basculant. Deux montants sont articulés de chaque côté du camion, pour effectuer un mouvement de rotation symétrique dans l'axe longitudinal. Les deux montants, reliés par une poutre horizontale, forment un portique qui en basculant sous l'action de vérins 25 hydrauliques, permet de faire le levage puis la translation de la benne, pour la ramener sur le camion, par un mouvement longitudinal de l'arrière vers l'avant. Ces procédés nécessitent un espace de dégagement important devant les bennes, environ 2,5 fois la longueur du véhicule, pour permettre au camion d'effectuer les manoeuvres d'approche et de manutention. Cette contrainte n'est 30 pas toujours réalisable, notamment sur des zones difficilement accessibles, les petits chantiers et plus particulièrement en zone urbaine, où il faut manutentionner des bennes amovibles dans des rues étroites, encombrées et bien souvent en présence de circulation (fig.17 et 18). 2903049 -2-D'autre part, le vidage des bennes amovibles opération appelée bennage , se fait exclusivement par l'arrière, dans le sens longitudinal. La présente invention permet de remédier à cet inconvénient, en permettant grâce à son système autonome, de réaliser les manutentions des 5 matériels amovibles, par les côtés latéraux à gauche ou à droite du véhicule (fig. 18), et non plus longitudinalement par l'arrière (fig. 17). En effet, cette invention comporte selon une première caractéristique un système autonome de manutention, destiné à être embarqué sur des véhicules de type porteur de matériel amovible, qu'ils soient routiers, ferroviaires, ou 10 autres, pour réaliser le transbordement par les côtés latéraux à gauche ou à droite du véhicule, du dit matériel amovible comme la benne [3] et le plateau [29] spécifiques, ou encore un caisson, un conteneur, un bungalow, ou autres matériels équipés des dispositifs d'accrochage [18] et [19] compatibles avec le système, On entend par transbordement les opérations consistant à déposer et reprendre les bennes ou autres matériels amovibles, sur le sol, ou sur d'autres véhicules porteurs non équipés de ce dispositif, comme par exemple des remorques (fig.15), ou semiremorques routières, les wagons de chemin de fer, etc. Par une seconde caractéristique, le même dispositif de manutention [1] permet également d'effectuer le bennage latéral (fig.12). C'est-à-dire le vidage de la benne amovible [3] embarquée sur le camion [2], toujours par les côtés latéraux du véhicule, à droite ou à gauche en fonction du besoin. Et par une troisième caractéristique concernant la benne amovible [3] et le plateau amovible [29] spécialement conçus pour cette application. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention, nous traiterons principalement dans les descriptions, des opérations concernant la manutention des bennes amovibles. La mise en oeuvre des autres types de matériels amovibles étant implicite. Les illustrations, et dessins annexés montrent de façon non limitative, d'une forme ou d'un dimensionnement de réalisation, le concept conforme à l'invention. La figure 1 représente, le véhicule [2] équipé du système de manutention [1], véhicule en charge avec une benne [3]. Vu du côté droit. 2903049 -3- La figure 2 représente, le même ensemble que la figure 1, Vu de l'arrière. La figure 3 représente, le véhicule [2] équipé du système de manutention [1], véhicule à vide sans benne. Vu du côté droit. La figure 4 représente, le même ensemble que la figure 3. Vue de l'arrière. 5 La figure 5 représente, un bras de manutention complet avec son socle de basculement. La figure 6 représente, un agrandissement du socle de basculement. La figure 7a représente, les détails constitutifs du bras de manutention. La figure 7b représente, un bras de manutention vu en coupe 10 Les figures 8a et 8b représentent, la première phase de transbordement, stabilisateurs sortis et benne relevée. Vu du côté gauche fig.8a et de l'arrière fig.8b. Les figures 9a et 9b représentent, la seconde phase de transbordement intermédiaire, qui consiste à faire basculer les bras [1] pour faire translater 15 latéralement la benne. Vu de l'arrière, fig.9a basculement par la droite ; fig.9b basculement par la gauche. La figure 10 représente, la phase de transbordement finale qui consiste à déposer la benne sur le sol. Vu du côté gauche. Les figures 11 a et 11 b représentent, la dépose de la benne sur le sol. Vu 20 de l'arrière, fig.11 a par la gauche et fig.11b par la droite du véhicule. Les figures 12a et 12b représentent, le bennage. Vue de l'arrière, fig.12a par la gauche et fig.12b par la droite du véhicule.. Les figures 13a et 13b représentent, la benne amovible [3] spécifique à la présente invention. Fig.13a vue de côté et Fig.13b vue de l'arrière. 25 La figure 14 représente, la benne amovible [3] avec la porte d'accès en bout. La figure 15 représente, une opération de transbordement d'une benne de véhicule à véhicule, l'exemple montre une remorque [31]. Les figures 16a et 16b représentent, le plateau amovible [29] spécifique à 30 la présente invention. Vu de côté fig.16a et de l'arrière fig16b. La figure 17 représente, un exemple d'encombrement pour effectuer une manutention en ville, avec le procédé actuel, transbordement par l'arrière. La figure 18 représente, un exemple d'encombrement pour effectuer une manutention en ville, avec le procédé de l'invention, transbordement par le côté. 2903049 4 Le système se caractérise en ce, qu'il comporte deux bras de manutention [1] indépendants, positionnés en vis à vis l'un à l'avant du véhicule, l'autre à l'arrière ; que les deux bras sont équipés d'une potence télescopique [11] 5 destinée à faire sortir ou rentrer le palonnier [14] ; que les deux bras de manutention [1] basculent sur leur socle de basculement [7], indifféremment par la gauche ou par la droite du véhicule ; que les dispositifs d'ancrages [16][17], fixés sur le châssis rapporté [5], permettent, d'une part d'arrimer la benne sur le châssis, et d'autre part de servir de point d'articulation au niveau des axes de 10 basculement [19] de la benne ; que les bras de manutention [1] font basculer la benne sur les sabots [16][17]; que le système est complété par quatre stabilisateurs [4], pour maintenir l'assise du véhicule pendant les manutentions. En position de route, véhicule à vide ou en charge, les bras de 15 manutention sont rabaissés de façon à limiter l'envergure de l'équipage (fig1), pour rester dans l'encombrement de la cabine, notamment pour des questions de sécurité (hauteur max limitée à 4000 mm) et d'économie d'énergie (prise au vent). 20 L'ensemble du système est commandé individuellement ou de façon synchronisé, par un seul opérateur à partir d'un boîtier de radiocommande mobile (sans fil) permettant à l'opérateur, toute facilité d'appréciation du positionnement et de la manoeuvre. 25 Un bras basculant de manutention [1] (fig. 5-6-7) se caractérise en ce qu'il est constitué : D'un socle de basculement [7]. C'est la partie fixe du dispositif. Intégré dans le châssis rapporté [5], il supporte, guide et articule le bras. D'un pied de basculement [6]. C'est la partie mobile qui permet au bras de 30 basculer. Pour cela, il est équipé à sa base des deux axes de basculement [22] et sur la partie haute du corps, des axes de poussée [21] sur lesquels les deux vérins de basculement [10] viennent exercer leur effort. D'une potence télescopique [Il] qui coulisse dans le pied de basculement à l'aide d'un vérin intégré [12]. 2903049 -5- D'un palonnier [14] articulé sur la tête de potence [13], équipé de deux élingues [15] articulées sur les axes [23]. Un châssis rapporté [5] est monté sur le châssis d'origine du véhicule. II 5 est dimensionné pour supporter les dispositifs de transbordement, et absorber les efforts transmis lors des manutentions d'un matériel en charge. Les socles de basculement [7] (fig.6 et 5) sont fixés entre deux traverses du châssis rapporté [5]. Ils sont définis et dimensionnés pour supporter, guider, articuler et bloquer les bras de manutention [1] au niveau du pied de 10 basculement [6], dont les plaques [27] coulissent dans la partie femelle du socle [32], et les axes de basculement [22] des pieds s'insèrent dans les encoches [28] conçues pour les guider à l'entrée et les maintenir en position grâce aux dispositifs de verrouillage et déverrouillage automatique [8]. Selon le côté de pivotement du bras l'un des verrouillages maintient le 15 blocage de l'axe fixe, et l'autre s'ouvre de façon à libérer le mouvement de basculement du pied. Le basculement (fig. 12a et 12b) du bras de manutention est réalisé par la poussée de deux vérins hydrauliques [10] placés de chaque côté du pied de basculement [6] de façon à maintenir, équilibrer et répartir les efforts. 20 Le seul fait de déverrouiller l'un des axes, détermine le sens de basculement. Lorsque les vérins de basculement [10] génèrent la poussée, le bras bascule automatiquement du côté de l'axe [22] verrouillé. Le positionnement des axes de basculement sur le pied de basculement, est primordial, il permet d'excentrer les points de pivotement par rapport à l'axe de 25 poussée [21] du vérin de basculement [10], de façon à obtenir un bon rapport de triangulation et ainsi optimiser la relation entre effort et mouvement. D'autre part la position judicieusement déterminée du point de basculement [22] de la base, permet d'obtenir un déport suffisant pour optimiser la trajectoire de la benne. 30 A l'intérieur du bras [1], un vérin hydraulique [12] (fig.7) fait coulisser le mât de la potence télescopique [Il], au bout duquel se trouve la tête de potence [13] avec le point d'articulation du palonnier [14]. Les élingues [15] sont reliées au palonnier par des articulations [23] leur permettant de conserver leur liberté 2903049 -6- de rotation. L'extrémité libre des élingues est prévue pour s'accrocher aux dispositifs [18] sur la benne, tout en conservant la liberté de rotation autour de ces axes. Le mât de potence télescopique [Il] permet de réaliser deux fonctions : la 5 première, faire monter et descendre la benne sur le châssis rapporté [5] du camion. La seconde, pour adapter la longueur de sortie du mât pour déporter le palonnier en fonction de la distance de dépose ou de reprise d'une benne entre le camion et la benne à transborder. Les articulations du palonnier et des élingues sont indispensables pour 10 permettre le bon fonctionnement du système lors des manutentions. C'est ce qui permet à la benne de conserver son horizontalité lors du transbordement (fig.9 ù 10 et 11), et d'assurer le basculement de la benne lors de son bennage (fig. 12). Les actions combinées des deux bras de transbordement [1] qui restent 15 indépendants, des potences télescopiques [Il], des palonniers articulés [14] et des élingues [15] articulées des deux côtés, permettent au système de s'adapter aux variations de positionnement de la benne par rapport au véhicule : distance d'approche, alignement, inclinaison, hauteur, etc. Ces fonctionnalités permettent d'effectuer la manutention de matériels 20 autre que la benne spécifique [3], comme des caissons, conteneurs, bungalows, et matériels divers équipés d'un dispositif d'accrochage [18] compatible avec les dispositifs de transbordement [1] ainsi que pour effectuer des opérations de transbordement LATERAL des matériels de véhicule à véhicule, ou de véhicule à plateforme d'accueil fixe surélevée, ou inversement, 25 qu'ils soient routiers, ferroviaires ou autres types. Comme par exemple en utilisant d'une seconde benne posée sur une remorque [31] (figl 5) attelée au camion porteur ou se trouve la benne principale, ce qui permet de doubler la capacité de transport. 30 L'arrimage de la benne sur le véhicule est assuré par quatre sabots d'ancrage [16]. Ces sabots sont équipés de dispositifs de verrouillage automatiques [17] pour bloquer ou libérer la benne au niveau de ses axes d'ancrage [19]. 2903049 -7- Le bennage caractérise le dispositif de manutention par le fait que c'est l'action combinée des bras de manutention [1], qui font basculer la benne [3] sur les axes [19] maintenus bloqués par les dispositifs de verrouillage [17] montés sur les sabots d'ancrage [16], qui permet de réaliser le bennage 5 LATERAL, par le côté gauche ou droit du véhicule. Les deux autres axes opposés au sens de bennage étant libérés automatiquement. Lors du bennage le véhicule est stabilisé par la mise en place des deux stabilisateurs [4], du côté du basculement. 10 Une benne [3] (fig.13a ; 13b et 14) spécifique est réalisée pour faciliter le bennage. Elle se différentie des bennes traditionnelles, par une première caractéristique liée à sa forme de section trapézoïdale liée à l'inclinaison des deux grands côtés latéraux [24], par un seconde caractéristique de deux traverses [20] sur lesquelles sont 15 montés les axes de d'ancrage [19] servant également d'axes de basculement lors du bennage, la position des axes est calculée pour optimiser la triangulation du mouvement de façon à éloigner le contenu de la benne lors de son vidage ; par une troisième caractéristique [3], la benne comporte une porte d'accès 20 [25] pour permettre le remplissage manuel par les ouvriers avec une brouette ; que cette porte est placée sur l'un des bouts de la benne, entre deux montants de structure [26]. La position et le dimensionnement des montants [26] sont définis pour une meilleure répartition des efforts sur le châssis. Les dispositifs d'accrochage [18] 25 sont conçus pour faciliter l'accrochage des élingues, en conservant leur liberté de rotation. Contrairement au procédé traditionnel de manutention par l'arrière du véhicule, qui implique l'inclinaison de la benne transbordée de l'ordre de 20 à 30 30 , le concept de transbordement latéral de cette invention se caractérise par le fait qu'il permet de conserver la stabilité et l'horizontalité du matériel manutentionné pendant toute la phase de transbordement. Cette fonctionnalité permet la réalisation d'un plateau amovible [29] (fig. 16a et 16b), pour transporter tout type de matériel pouvant être chargé sur le plateau, caractérisé 2903049 - é - par le fait qu'il comporte un plancher [30] bois ou autres matériaux, deux traverses de basculement [20], sur lesquelles sont fixés les axes [19] servant de point d'arrimage, du plateau sur le châssis du véhicule, la position et le dimensionnement des montants [26] et des dispositifs d'accrochage [18] étant 5 définis pour une assurer la répartition des efforts sur le châssis. Le système est complété par quatre stabilisateurs [4], qui permettent de stabiliser le camion lors des manutentions. 10 Pour conclure, cette invention augmente considérablement les capacités de production, notamment en zone urbaine en facilitant les manutention, et d'autre part en permettant de développer l'utilisation des camions équipés de ce dispositif, pour élargir l'éventail des services, autres que les bennes. 15 REVENDICATIONS 1 - Système autonome de manutention, destiné à être embarqué sur des véhicules de type porteur de matériel amovible, qu'ils soient routiers, ferroviaires, ou autres, pour réaliser le transbordement par les côtés latéraux à gauche ou à droite du véhicule, du dit matériel amovible comme la benne [3] et le plateau [29] spécifiques, ou encore un caisson, un conteneur, un bungalow, ou autres matériels équipés des dispositifs d'accrochage [18] et [19] compatibles avec le système, Caractérisé en ce, qu'il comporte deux bras de manutention [1] indépendants, positionnés en vis à vis l'un à l'avant du véhicule, l'autre à l'arrière ; que les deux bras sont équipés d'une potence télescopique [11] destinée à faire sortir ou rentrer le palonnier [14] ; que les deux bras de manutention [1] basculent sur leur socle de basculement [7], indifféremment par la gauche ou par la droite du véhicule ; que les dispositifs d'ancrages [16][17], fixés sur le châssis rapporté [5], permettent, d'une part d'arrimer la benne sur le châssis, et d'autre part de servir de point d'articulation au niveau des axes de basculement [19] de la benne ; que les bras de manutention [1] font basculer la benne sur les sabots [16][17]; que le système est complété par quatre stabilisateurs [4], pour maintenir l'assise du véhicule pendant les manutentions. 2 - Dispositif de manutention selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, chacun des bras de manutention [1] peut basculer indifféremment, par la gauche ou la droite, par l'action combinée des vérins de basculement [10] et le déblocage de l'un des axes de basculement [22] selon le sens désiré ; que le seul fait de déverrouiller l'un des axes de basculement [22] du socle [7], détermine le sens de basculement, lorsque les vérins de basculement [10] génèrent la poussée, le bras [1] bascule automatiquement sur l'axe [22] resté verrouillé. 3 - Dispositif de manutention selon les revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que chacun des bras de manutention [1] comporte un pied de basculement [6] qui se termine par une base élargie constituée de deux plaques métalliques [27] espacées, aux extrémités desquelles sont fixés les 2903049 -10- deux axes de basculement [22] , conçus pour s'insérer dans la partie femelle du socle de basculement [7], afin d'assurer les fonctions de guidage et d'articulation. 5 4 - Dispositif de manutention selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux socles de basculement [7] définis et dimensionnés pour, supporter, guider, articuler et bloquer les bras de manutention [1] au niveau du pied de basculement [6], dont les plaques [27] coulissent dans la partie femelle du socle [32], et les axes de basculement [22] 10 des pieds s'insèrent dans les encoches [28]. 5 -Dispositif de manutention selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des deux socles de basculement [7] est équipé de deux vérins de basculement [10] dont le point fixe [9] est solidaire du socle 15 et la tête de poussée mobile [21] est solidaire du pied de basculement [6], que les deux vérins sont positionnés de part et d'autre du pied de basculement pour consolider le maintien du bras de manutention et répartir les efforts. 6 - Dispositif de manutention selon les revendications 3, 4 et 5, caractérisé 20 en ce que chacun des deux socles de basculement [7] comporte deux dispositifs de verrouillage automatiques [8], conçus pour bloquer ou libérer les axes [22] du pied de basculement [6] dans les encoches [28]. 7 - Dispositif de manutention selon les revendications précédentes, 25 caractérisé par le fait que chacun des bras de manutention [1] comporte une potence télescopique constituée d'une tête de potence [13] sur laquelle s'articule un palonnier [14] équipé des élingues [15] et d'un mat télescopique [11] qui coulisse à l'intérieur du pied de basculement [6] sous l'action du vérin [12]. 30 8 - Dispositif de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les actions combinées des deux bras de manutention [1], qui sont indépendants pouvant ainsi fonctionner individuellement ou de façon synchronisée, avec les potences télescopiques 2903049 -11- [11 ], et les palonniers articulés sur les têtes de potence[14] et des élingues [15] articulées des deux côtés, permettent au système d'une part, de s'adapter aux variations de positionnement de la benne par rapport au véhicule : distance d'approche, alignement, inclinaison, hauteur, et d'autre part de réaliser le 5 transbordement LATERAL des matériels amovibles de véhicule à véhicule, ou de véhicule à plateforme d'accueil fixe surélevée, qu'ils soient routiers, ferroviaires ou autres types. 9 - Dispositif de manutention selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes caractérisé en ce qu'il comporte quatre sabots d'ancrage [16] conçus pour guider le positionnement à l'entrée des axes [19] et pour bloquer ces axes grâce aux dispositifs de verrouillage automatiques [17] montés sur chaque sabot, permettant ainsi d'assurer d'une part l'arrimage de la benne [3] ou autre type de matériels, sur le véhicule, et d'autre part de servir également 15 de point d'articulation pour le basculement de la benne [3], lors du bennage. 10 - Dispositif de manutention selon les revendications précédentes, caractérisé par le fait que c'est l'action combinée des bras de manutention [1], qui font basculer la benne [3] sur les axes [19] maintenus bloqués par les 20 dispositifs de verrouillage [17] montés sur les sabots d'ancrage [16], qui permet de réaliser le bennage LATERAL, par le côté gauche ou droit du véhicule. 11 - Dispositif de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il met en oeuvre une benne amovible [3] 25 développée spécifiquement pour pouvoir effectuer les actions de bennage latéral grâce à sa forme de section trapézoïdale liée à l'inclinaison des deux grands côtés latéraux [24],. 12 - Dispositif de manutention selon la revendication 11, caractérisé par le 30 fait que la benne amovible [3], comporte deux traverses de basculement [20], sur lesquelles sont fixés les axes [19] servant d'une part de point d'arrimage, de la benne sur le châssis du véhicule, et d'autre part d'axe de basculement sur les sabots [16] verrouillés. 2903049 - 1213 -Dispositif de manutention selon la revendication 11 caractérisé par le fait que la benne amovible [3], comporte une porte d'accès [25] pour permettre le remplissage manuel par les ouvriers avec une brouette ; que cette porte est placée sur l'un des bouts de la benne, entre deux montants de structure [26]. 5 14 - Dispositif de manutention selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, conservant la stabilité et l'horizontalité du matériel manutentionné pendant toute la phase de transbordement latéral, il permet de mettre en oeuvre un plateau amovible [29] (fig. 16a et 16b), qui 10 comporte un plancher [30] bois ou tôle, deux traverses de basculement [20], sur lesquelles sont fixés les axes [19] servant de point d'arrimage, du plateau sur le châssis du véhicule, la position et le dimensionnement des montants [26] et des dispositifs d'accrochage [18] étant définis pour une assurer la répartition des efforts sur son châssis. 15 15 - Dispositif de manutention selon les l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'ensemble du système est commandé individuellement ou de façon synchronisé, par un seul opérateur à partir d'un boîtier de radiocommande mobile (sans fil) permettant à 20 l'opérateur, toute facilité d'appréciation du positionnement et de la manoeuvre.