Brevet FR2903974A1 — publié le 20080125

DISPOSITIF AUTOELEVATEUR MOBILE ET TOUR DE CONTROLE LE COMPORTANT 5 10 La présente invention concerne un dispositif autoélévateur mobile et une tour de contrôle le comportant. Elle s'applique, en particulier, aux tours de contrôle de terrains d'aviation provisoires, par exemple pour porter secours aux victimes de catastrophes naturelles, de terrains d'aviation dont la tour de contrôle fixe est hors d'usage ou en réfection, aux plate-formes de surveillance de territoires forestiers, par exemple pour 15 détecter un début de feu de forêt, aux gares de triages ferroviaires provisoires et aux capitaineries provisoires de ports. On connaît des tours de contrôle mobiles constituées de plusieurs remorques, l'une portant les systèmes hydrauliques, l'autre la cabine et la troisième, le groupe électrogène. Ces tours de contrôle mobiles présentent un tel encombrement lors de leur transport qu'il est 20 nécessaire, avec des avions généralement affectés à la mission de les transporter, d'effectuer deux voyages. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif autoélévateur mobile, caractérisé en ce qu'il comporte : 25 -une remorque pourvue de roues et d'un châssis, - un plancher de nacelle, au moins deux séries de deux jeux de deux poutres parallèles liées entre elles en leurs extrémités, les poutres des deux jeux étant montées sur un arbre les reliant, mobile en rotation, en leur milieu et les extrémités des poutres étant montées sur 30 un arbre les reliant, mobiles en rotation, au châssis, à des poutres d'une autre série de poutre ou au plancher de nacelle, pour former au moins deux paires de ciseaux doublées reliant le châssis au plancher de nacelle, - un vérin de déploiement intégral desdits ciseaux et un vérin d'amorçage de déploiement desdits ciseaux. 35 Grâce à ces dispositions, les ciseaux peuvent être repliés pour atteindre un encombrement inférieur à un mètre, voire, 90 centimètres, cet encombrement permettant le 2903974 2 transport sur route ou aérien du dispositif et déployés pour atteindre une grande hauteur, par exemple supérieure à dix mètres, vois douze mètres. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif tel que succinctement exposé ci-dessus comporte, sur le plancher de nacelle, une cabine déployable dont la partie haute, 5 vitrée, est mobile le long de la partie basse. Grâce à ces dispositions, on constitue des postes d'observation ou de contrôle fermés pouvant être climatisés. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif tel que succinctement exposé ci-dessus comporte un vérin de déploiement de ladite cabine, adapté à faire coulisser la partie 10 haute le long des parois de la partie basse. Selon des caractéristiques particulières, le vérin de déploiement de la cabine est confondu avec le vérin d'amorçage de déploiement des ciseaux. Selon des caractéristiques particulières, il est prévu au moins une béquille pour empêcher le repliement accidentel de ladite cabine. 15 Selon des caractéristiques particulières, la remorque comporte au moins un garde-corps latéral, ledit garde-corps étant prévu pour entourer la partie haute de ladite cabine, lorsque la cabine est en position repliée et que le plancher de nacelle est en position basse. Grâce à ces dispositions, pendant les phases de transport, la cabine et, particulièrement, ses parties vitrées, sont protégées par le garde-corps. 20 Selon des caractéristiques particulières, le dispositif tel que succinctement exposé ci-dessus comporte une nacelle secondaire reliée au châssis de la remorque par un jeu de ciseaux mus par au moins un vérin. Grâce à ces dispositions, il n'est pas nécessaire de prévoir un escalier accédant au plancher de la cabine. L'accès à la cabine est ainsi plus confortable et l'encombrement total 25 est réduit. Selon des caractéristiques particulières, le châssis est pourvu de bras montés en rotation sur ledit châssis, chaque dit bras comportant, en son extrémité libre, un vérin actionnant un pied vertical. Grâce à ces dispositions, le dispositif peut être stabilisé sur ses pieds. 30 Selon des caractéristiques particulières, lesdits bras sont chacun munis, en leur extrémité libre, d'un treuil pour enrouler un câble et le plancher de nacelle est muni de moyens d'accrochage desdits câbles. Grâce à ces dispositions, les câbles peuvent être tendus entre le plancher et les pieds pour que, même par grand vent, par exemple supérieurs à 120 km/h, le dispositif puisse rester déployé. 35 Selon des caractéristiques particulières, la remorque comporte un groupe électrogène et un moteur hydraulique relié audit groupe électrogène. Grâce à ces dispositions, la remorque est autonome en énergie. 2903974 3 Les tours de contrôle mobiles connues dans l'art antérieur comportent un escalier d'accès à la cabine. Cet escalier, dont la longueur dépasse les dix mètres, voire quinze mètres, présente un encombrement nuisible lors du transport de la tour de contrôle, sont inconfortables à utiliser et augmentent la prise au vent de la tour de contrôle, ce qui réduit leur capacité d'utilisation par grands vents. La présente invention vise aussi à remédier à ces inconvénients. A cet effet, la présente invention vise, selon un deuxième aspect, un dispositif autoélévateur mobile, caractérisé en ce qu'il comporte : - une remorque pourvue de roues et d'un châssis, - un plancher de cabine, - au moins deux séries de deux jeux de deux poutres parallèles liées entre elles en leurs extrémités, les poutres des deux jeux étant montées sur un arbre les reliant, mobile en rotation, en leur milieu et les extrémités des poutres étant montées sur un arbre les reliant, mobiles en rotation, au châssis, à des poutres d'une autre série de poutre ou au plancher de nacelle, pour former au moins deux paires de ciseaux doublées reliant le châssis à la nacelle, un vérin de déploiement intégral desdits ciseaux et un plancher de nacelle relié au châssis de la remorque par un jeu de ciseaux mus par au moins un vérin. Grâce à ces dispositions, l'encombre du dispositif est réduit, lors de son transport, l'accès à la cabine est confortable et la prise au vent est réduite, ce qui augmente la capacité d'utilisation du dispositif par grands vents. Les tours de contrôle mobiles connues dans l'art antérieur comportent une cabine dont le déploiement ou le montage sont malaisés. La présente invention vise aussi à remédier à ces inconvénients. A cet effet, selon un troisième aspect, la présente invention vise un dispositif autoélévateur mobile, caractérisé en ce qu'il comporte : - une remorque pourvue de roues et d'un châssis, une cabine déployable dont la partie haute, vitrée, est mobile verticalement le long de la partie basse et des moyens d'élévation de ladite cabine et de déploiement de ladite cabine. Les dispositifs objets des deuxième et troisièmes aspects possèdent les mêmes caractéristiques particulières, avantages et buts que le dispositif objet du premier aspect de la présente invention. Ces caractéristiques particulières ne sont donc pas rappelées ici. Selon un quatrième aspect, la présente invention vise une tour de contrôle, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif autoélévateur mobile tel que succinctement exposé ci-dessus. 2903974 4 Les avantages de cette tour de contrôle étant similaires à ceux du dispositif autoélévateur mobile tel que succinctement exposé ci-dessus, ils ne sont pas rappelés ici. D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des 5 dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement, en perspective, un mode de réalisation particulier d'une tour de contrôle objet de la présente invention, dans une configuration entièrement déployée, sans haubanage ; - les figures 2A et 2B représentent, schématiquement et partiellement, en élévation 10 et en vue de côté, respectivement, la tour de contrôle illustrée en figure 1, dans sa configuration de transport, complètement repliée ; les figures 3, 3BA et 3C représentent, schématiquement et partiellement, en élévation, en vue de côté et en vue de dessus, respectivement, la tour de contrôle illustrée en figure 1, lorsque la cabine a été déployée ; 15 - les figures 4A et 4B représentent, schématiquement et partiellement, en élévation et en vue de côté, respectivement, la tour de contrôle illustrée en figure 1, dans sa configuration entièrement déployée et haubanée ; - la figure 5 représente, en coupe partielle, une jonction entre une partie basse et une partie haute d'une cabine ; 20 - la figure 6 représente, schématiquement, des moyens de déploiement d'une cabine et les figures 7A et 7B représentent, schématiquement, un vérin de décollement de ciseaux principaux et de déploiement de cabine. On observe, en figures 1 à 7, une tour de contrôle 100 comportant une remorque 105 25 basée sur un châssis 110 muni de roues 115, d'un bras de traction 120 et de bras latéraux d'appui au sol 125. Sur le châssis 110 sont montés des ciseaux 130 portant une cabine 135 constituée d'une partie basse 140 possédant un plancher 145 et une partie haute vitrée 150 portant des antennes 152. Un vérin de déploiement intégral 195 actionne les ciseaux 130 pour hisser la 30 cabine 135 à hauteur d'exploitation. Sur le châssis 110 est aussi montée une nacelle 155 portée par des ciseaux 160 actionnés par un vérin 165. Un escalier 166 se trouve en extrémité de la remorque 105, du côté de la nacelle 155. Un groupe électrogène 170, un tableau principal 172 et des moteurs hydrauliques 175 sont montés à l'autre extrémité de la remorque 105. Des vérins 180 actionnent des pieds 185 aux extrémités des bras latéraux 35 125. Des garde-corps 190, de part et d'autre de la remorque 105, interdisent l'accès aux zones de ciseaux et de vérins. 2903974 5 La tour de contrôle objet de la présente invention permet une élévation à 12 ou 14 mètres de la cabine 135 comportant les systèmes électroniques, en particulier radio, nécessaires, qui peut être repliée en une remorque d'une hauteur inférieure à 2,5 mètres grâce à ses systèmes hydrauliques, moteurs hydrauliques et vérins. La vitesse d'élévation 5 est de 12 mètres par minutes. Dans le mode réalisation représenté, la surface intérieure de la cabine est de 2,5 x 6 m du fait que le générateur d'énergie et le tableau principal restent sur la partie fixe de la remorque. Les parois vitrées de la partie haute de la cabine sont munies d'un double vitrage permettant une excellente isolation phonique. La cabine est pourvue de stores pare-soleil amovibles sur toute la surface vitrée, d'un éclairage par lampes 10 à néon et de deux climatiseurs de 3,5 kW. Le système élévateur de la cabine est composé des ciseaux 130 actionnés par le vérin hydraulique 195 pouvant lever une charge de cinq tonnes. Le système moteur est composé du groupe hydraulique alimenté électriquement par le groupe électrogène intégré à la remorque. La hauteur de vue maximale est de 13,5 mètres pour le personnel installé dans 15 la cabine. L'ensemble est contrôlé par un automatisme intégré au tableau principal 172 empêchant toute action non autorisée et pouvant entraver la sécurité des installateurs. Les quatre bras latéraux stabilisateurs repliables 125 munis, chacun, d'un vérin hydraulique 180 de correction d'assiette, en son extrémité pour déplacer verticalement les pieds 185. 20 L'allège de la cabine est constituée d'un panneaux sandwich monobloc à collage structural de 50 mm. d'épaisseur. La toiture et le plancher de la cabine sont constitués de panneaux sandwich monobloc renforcés, à collage structural de 70 mm. d'épaisseur. L'accès à la cabine est réalisé par la nacelle élévatrice à ciseaux installée à l'arrière de la remorque. En figure 1, on n'a représenté que deux ciseaux entre la nacelle et le 25 châssis de la remorque, pour des raisons esthétiques, mais, comme illustré en figure 4A, le nombre de ciseaux permettant l'élévation de la nacelle peut aller jusqu'à une dizaine, étant noté qu'un nombre de quatre ou cinq paires de ciseaux présente un bon compromis. Le système de radio-communication intégré à la cabine est un système complet de moyens de radio-communications VHF correspondant aux fonctionnement de petites tours 30 de contrôle. Ce système comporte des équipements de radiocommunication VHF (émetteur-récepteurs), des équipements d'exploitation pour radiocommunications pour deux ou trois postes opérateurs, des systèmes d'antennes correspondants et de systèmes parafoudres, tous de type connu. L'alimentation électrique est assurée par un groupe électrogène d'une puissance de 35 12 kVA, en 400 Volts triphasé. La distribution est assurée depuis le tableau général situé sur la remorque et un câble d'alimentation connecté à l'aide de prises 3 phases + neutre + terre étanches à l'eau et aux poussières. Un tableau de distribution 230 Volts permet 2903974 6 l'alimentation des équipements de la cabine, tels que les chargeurs 24 Volts en courant continu, la climatisation, les prises de courant et l'éclairage. Des batteries étanches, sans entretien, de 140 Ah sont prévues afin d'assurée une autonomie sur batterie de plus de trente heures. 5 Une antenne de géolocalisation par rapport à des signaux de satellites permet la détermination de l'heure et la synchronisation au temps universel. Un capteur d'inclinaison, par exemple de type Nivograph (marque déposée) permet, par l'intermédiaire des vérins 180 et des pieds 185, la détermination et la compensation, par les opérateurs, de l'inclinaison de la tour de contrôle au cours de son installation et au cours 10 de son exploitation ainsi que son orientation par rapport au nord magnétique. Les ciseaux 130 sont constitués d'au moins deux séries de deux jeux de deux poutres parallèles liées entre elles en leurs extrémités, les poutres des deux jeux étant montées sur un arbre les reliant, mobile en rotation, en leur milieu et les extrémités des poutres étant montées sur un arbre les reliant, mobiles en rotation, au châssis, à des poutres 15 d'une autre série de poutre ou au plancher de nacelle. Ainsi, au moins deux paires de ciseaux doublées, de chaque côté, relient le châssis à la nacelle, ce qui assure une grande rigidité à l'ensemble et une grande hauteur d'élévation de la cabine. La partie haute 150, vitrée, de la cabine 135, est mobile le long de la partie basse 140 de la cabine 135, à l'extérieur de la partie basse. A cet effet, après le montage, en usine, de 20 la partie haute 150, vitrée de la cabine 135 sur la partie basse 140 de la cabine 135, un profil métallique plat 505 (voir figure 5) est installé en périphérie supérieure et intérieure de la partie basse 140 de la cabine 135, et visé sur la tranche des panneaux 510 constituant les murs de la partie basse 140 de la cabine 135. Ainsi, la partie haute 150 ne peut se désengager de la partie basse 150, du fait de sa forme. La cabine 135 est maintenue en 25 position déployée par quatre béquilles 605 (voir figure 6) fixées sur le cadre portant le plancher 145 de la partie basse 140 et qui viennent se loger sous les châssis 515 des vitrages de la partie haute 150, à leur endroit le plus résistant. A cet effet, un vérin 705 de déploiement de la cabine est adapté à faire coulisser la partie haute 150 le long des parois de la partie basse 140. Le même vérin 705 (voir figure 30 7B) assure le décollement, ou amorçage, du déploiement des ciseaux portant la cabine 135, c'est-à-dire leur déploiement partiel jusqu'à une hauteur où le bras de levier du vérin de déploiement intégral 195 est suffisant pour lever la cabine 135 à son élévation d'exploitation. On observe qu'une clavette maintient en position et déploie chaque béquille décrite ci-dessus et empêche donc le repliement accidentel de la cabine 135, c'est-à-dire 35 l'abaissement de la partie haute 150 de la cabine 135 sur sa partie basse 140. La cinématique de l'ensemble est exposé, ci-après, en regard de la figure 6. Dans un premier temps, la cabine restant dans sa position repliée et ayant donc alors une hauteur 2903974 7 légèrement supérieure à un mètre, le vérin de décollement 705 permet l'ascension de la cabine repliée d'un dénivelé entre 1,20 mètre et 2,5 mètres. A ce moment, des béquilles 610 mobiles autour d'axes reliés au châssis 110 ou plateau de la remorque 615, sont positionnées verticalement et bloquées dans cette position verticale où elles prennent appui 5 sous les châssis 515 des vitrages de la partie haute 150 de la cabine 135. Puis on redescend la cabine, en réduisant la longueur du vérin 705. Les béquilles 610, formant support des bords inférieurs 515 de la partie haute 150 de la cabine 135, la maintiennent à un niveau fixe alors que la partie basse 140 de la cabine 135 redescend. Lorsque la partie haute 150 est entrée en butée contre le profil métallique plat 505 de 10 la partie basse 140, on arrête le vérin 705 et on met en position verticale et on verrouille, avec des goujons, les béquilles 605 mobiles autour d'un axe lié au plancher de la cabine 135. La cabine 135 est alors déployée. Ensuite, on fait remonter la cabine 135, grâce au vérin de décollement 705 et lorsque le vérin 705 arrive en extension maximale, on actionne le vérin de déploiement intégral 195 pour ériger la cabine 135 à la hauteur souhaitée. 15 Chaque garde-corps latéral est prévu pour entourer la partie haute de la cabine, lorsque la cabine est en position repliée et que le plancher de nacelle est en position basse. Dans les figures 2A à 4B, on n'a pas représenté l'escalier, le groupe électrogène, la partie hydraulique, les liaisons entre les roues et le châssis, les garde-corps ni les antennes de la tour de contrôle, dans un but de clarté des figures. 20 Comme on l'observe en figures 4A, 4B, 7A et 7B, pour assurer la stabilité de la tour de contrôle déployée, pour des vents de plus de 120 km/h, il est prévu des câbles, ou élingues, ou haubans, et des treuils pour enrouler des câbles, montés, chacun, sur l'une des extrémités des bras stabilisateurs. Le plancher de nacelle est alors muni de moyens d'accrochage desdits câbles, les câbles pouvant ainsi être tendus entre le plancher et les 25 pieds pour que, même par grand vent, par exemple supérieurs à 120 km/h, le dispositif puisse rester déployé. On prévoit, en plus, un deuxième jeu de câbles destinés à relier le plancher de nacelle à des points d'accrochage au sol environnant. Ainsi, même par grand vent, par exemple supérieurs à 120 km/h, le dispositif objet de la présente invention peut rester 30 déployé. La présente invention ne se limite pas aux tours de contrôle pour terrains d'aviation mais s'étend, bien au contraire, à toutes fonctions de vigie et/ou de contrôle visuel nécessitant une prise de hauteur, par exemple pour le secours, la capitainerie, les gares de triage, la supervision de sites industriels, la surveillances de sites naturels ou touristiques, en 35 particulier pour la détection d'incendie ou de personnes à secourir. La mise en oeuvre de la présente invention ne se limite pas aux dispositifs montés sur roues et composés d'une seule remorque mais s'étend, bien au contraire, aux dispositif sans 2903974 8 roue, sans cabine, sans moyens de remorquage, sans moyens de radiocommunication et/ou composés de modules. REVENDICATIONS 1 - Dispositif autoélévateur mobile (100), caractérisé en ce qu'il comporte : - une remorque (105) pourvue de roues (115) et d'un châssis (110), - un plancher (145) de nacelle, - au moins deux séries de deux jeux de deux poutres parallèles liées entre elles en leurs extrémités, les poutres des deux jeux étant montées sur un arbre les reliant, mobile en rotation, en leur milieu et les extrémités des poutres étant montées sur un arbre les reliant, mobiles en rotation, au châssis, à des poutres d'une autre série de poutre ou au plancher de nacelle, pour former au moins deux paires de ciseaux (130) doublées reliant le châssis (110) au plancher (145) de nacelle, un vérin de déploiement intégral (195) desdits ciseaux (130) et un vérin d'amorçage (705) de déploiement desdits ciseaux (130). 2 û Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, sur le plancher (145) de nacelle, une cabine (135) déployable dont la partie haute (150), vitrée, est mobile le long de la partie basse (140). 3 û Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin (705) de déploiement de ladite cabine (135), adapté à faire coulisser la partie haute (150) le long des parois de la partie basse (140). 4 û Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le vérin de déploiement (705) de la cabine (135) est confondu avec le vérin d'amorçage (705) de déploiement des ciseaux (130). 5 û Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins une béquille (605) pour empêcher le repliement accidentel de ladite cabine. 6 û Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la remorque (105) comporte au moins un garde-corps latéral (190), ledit garde-corps étant prévu pour entourer la partie haute (150) de ladite cabine (135), lorsque la cabine est en position repliée et que le plancher (145) de nacelle est en position basse. 7 û Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une nacelle secondaire (155) reliée au châssis (110) de la remorque (105) par un jeu de ciseaux (160) mus par au moins un vérin. 8 û Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le châssis (110) est pourvu de bras (125) montés en rotation sur ledit châssis, chaque dit bras comportant, en son extrémité libre, un vérin (180) actionnant un pied vertical (185). 9 û Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits bras (125) sont chacun munis, en leur extrémité libre, d'un treuil pour enrouler un câble et le plancher (145) de nacelle est muni de moyens d'accrochage desdits câbles. 2903974 10 10 û Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la remorque (105) comporte un groupe électrogène (170) et un moteur hydraulique (175) relié audit groupe électrogène. 11 - Tour de contrôle (100), caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif autoélévateur 5 mobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.