Brevet FR2911486A1 — publié le 20080725

Dispositif de verrouillage auto centrant La présente invention a trait à un système d'accostage et de verrouillage d'un chariot ou d'une navette isotherme à une borne technique permettant la mise en température d'un espace interne du chariot. Cette borne comporte à cet effet des moyens de chauffage / refroidissement d'air, et des moyens de transfert de l'air chauffé / refroidi vers le chariot lorsqu'une façade de ce dernier est accolée en pression à une face de la borne, au moins une porte équipant ladite façade étant alors en position ouverte pour permettre les échanges thermiques. Selon un exemple d'application préférentielle, qui servira de fil conducteur à la présente description, les navettes sont utilisées pour le transport isotherme de plateaux repas dans des collectivités publiques de type hôpital. Elles sont composées de parois et de portes isolantes qui permettent de limiter la variation de température des aliments transportés lorsque le volume intérieur est clos. Les navettes sont équipées de roues, que rendent nécessaires les déplacements fréquents entre la cuisine où sont préparés les aliments et le lieu où sont distribués les plateaux repas. Les bornes sont à l'inverse des équipements fixes installés à l'endroit où a lieu la distribution. Elles sont équipées de systèmes de réfrigération et de chauffage, ainsi que d'une logique dle commande permettant soit de maintenir froid, soit de réchauffer des aliments. La mise à température adéquate des aliments en vue de leur consommation se fait par raccordement de la navette sur la borne, lorsque la porte de la navette est ouverte. L'ouverture est initialement plaquée contre une face de la borne donnant accès aux moyens de chauffage / refroidissement, l'étanchéité étant assurée par les configurations respectives des surfaces qui viennent au contact, par l'existence d'un joint souple et par l'établissement d'une pression de contact. Il faut ensuite maintenir cette étanchéité pendant toute la durée des échanges thermiques. Ce maintien en position et en pression est assuré par w dispositif de verrouillage. Actuellement, deux types de solution technique sont mises en oeuvre : le premier type de solution est mécanique, utilisant des crochets à ressort qui se verrouillent automatiquement lorsque la navette a atteint la bonne position par rapport à la borne technique. Le second type de solution est électromagnétique, faisant appel à un détecteur de présence de la navette, détecteur qui émet un signal à l'adresse d'une logique de commande activant un ou plusieurs électroaimants. La solution mécanique est simple et peu onéreuse à produire. Elle nécessite cependant que l'opérateur effectue un effort physique qui n'est pas anodin pour réaliser la connexion et la déconnexion. En principe, la solution électromagnétique permet d'obtenir un verrouillage puissant sans effort important de l'opérateur. Mais elle est plus coûteuse, et présente l'inconvénient majeur que la liaison peut être rompue lorsqu'il y a rupture de l'alimentation électrique, qui peut survenir mêrne dans l'hypothèse de microcoupures, entraînant un léger recul de la navette et une impossibilité pour l'électroaimant de procéder à une reconnexion. L'opération de verrouillage proprement dite n'est en fait pas la seule qui est mise en oeuvre en l'occurrence. Elle n'est qu'une partie de ce qu'on appelle l'accostage de la navette sur la borne technique. Cet accostage comprend aussi le positionnement latéral fin du chariot par rapport à la borne lors de la phase finale du déplacement de la navette, avant son arrêt complet au contact de la borne. Ce positionnement présente une importance considérable car sa précision détermine la qualité de l'étanchéité de l'interface borne / chariot, et donc la performance thermique de l'ensemble. Généralement, ce positionnement est obtenu par des guides qui contraignent la trajectoire du déplacement lors de l'approche finale du chariot vers la borne. Ces guides sont mécaniques, et effectuent un guidage mécanique en translation qui implique nécessairement l'existence d'un jeu fonctionnel suffisant pour limiter les efforts de l'opérateur. Il y a donc possibilité d'un décalage résiduel dans le positionnement latéral, décalage qui, même léger, a des conséquences non négligeables sur la qualité des transferts thermiques entre la borne et le chariot. L'invention se propose de remédier à ces problèmes, en proposant une solution qui assure un accostage, puis un verrouillage du chariot sur la borne n'entraînant pas d'effort particulier pour l'opérateur, n'impliquant pas d'assujettissement à la continuité de l'alimentation électrique, et capable d'assurer un bon centrage latéral de l'un sur l'autre qui est gage d'une étanchéité correcte. Ces caractéristiques, ainsi que d"autres qui apparaîtront dans la suite de la description, sont obtenues par un système d'accostage et de verrouillage qui se caractérise à titre principal en ce que : l'un de la navette ou de la borne technique est équipé d'un galet cylindrique fixé à proximité et en deçà de la paroi destinée à venir au contact de l'autre ; - l'autre comporte un mécanisme à deux pinces symétriques commandées simultanément en rotation inversée par des moyens moteur entre une première position escamotée en deçà de sa paroi de contact et une seconde position déployée pour saisir entre elles le galet ; - l'extrémité de chaque pince présente une forme intérieure permettant d'exercer sur le galet un effort ayant une composante 5 de centrage parallèle aux parois de contact et une composante d'attraction perpendiculaire auxdites parois. La solution de l'invention permet à l'opérateur d'initier l'opération en présentant le chariot au contact de la borne, le système assurant ensuite automatiquement le centrage latéral puis l'effort d'écrasement du joint situé au 10 niveau des surfaces du contact. II n'est plus nécessaire, comme dans l'art antérieur, de comprimer physiquement le joint de la borne pour enclencher la connexion. Le réglage de l'accostage est par ailleurs considérablement simplifié, puisqu'il s'effectue en un seul point, au contraire de nombreux systèmes de l'art 15 antérieur faisant intervenir deux points d'accrochage. Le gain économique qui s'ensuit est dès lors non négligeable. Le verrouillage étant mécaniquement assuré par les pinces enserrant le galet, le système reste en position verrouillée même s'il n'est pas alimenté. Enfin, le positionnement relatif des pinces et dudit galet permet d'assurer un 20 centrage qui contribue à améliorer l'étanchéité, et par conséquent le rendement thermique de l'ensemble. Cette amélioration permet par exemple de réduire le temps de chauffage : l'énergie nécessaire est moindre, et on peut envisager une réduction corollaire de la puissance installée. De préférence, les pinces sont disposées sur une plaque support montée 25 pivotante par rapport au bâti du chariot ou de la borne, selon un axe perpendiculaire à l'axe de rotation des pinces, entre une position permettant l'engagement des pinces autour du galet et une position débrayée, un mécanisme de rappel étant prévu pour positionner la plaque support au repos dans sa position d'engagement, une butée étant prévue à cet effet. 30 Cette caractéristique permet un déverrouillage purement mécanique du système, qu'il est par exemple possible de mettre en oeuvre en cas de coupure prolongée de l'alimentation, si les moyens moteurs ne sont plus activables. Plus précisément, la plaque support peut être constituée d'une latte dont 35 une extrémité comporte une charnière de liaison au bâti et l'autre extrémité est munie d'une excroissance de type pédale dépassant du bâti. Selon l'emplacement qui est donné à ladite latte, cette excroissance peut en effet être manoeuvrable au pied à la manière d'une pédale. Cette latte peut au surplus être prévue en matériau flexible, en vue d'améliorer l'ergonomie d'utilisation de l'ensemble. De préférence, le mécanisme de rappel est constitué d'un ressort de traction orienté perpendiculairement à la plaque et dont les extrémités sont fixées respectivement à ladite plaque support et au bâti. Ce ressort permet une "remise à zéro" mécanique aboutissant à ramener dans sa position initiale l'ensemble du système, pour une utilisation future, nécessitant le positionnement au même niveau des pinces et du galet. Selon une configuration possible, les moyens moteurs sont constitués d'un motoréducteur électrique entraînant un engrenage de sortie en prise avec la bordure dentée de l'extrémité d'une des pinces qui engrène avec l'extrémité dentée de l'autre pince. Le motoréducteur est commandé par une unité centrale électronique émettant à son adresse des signaux visant à déplacer les pinces, dans le sens d'un verrouillage ou d'un déverrouillage selon la phase de fonctionnement du système. Il peut être asservi à un capteur : le système de l'invention peut en effet comporter, sur l'un de la navette ou de la borne, au moins un composant détecteur de la présence à une distance calibrée de l'autre, ledit composant détecteur envoyant un signal à des moyens de commande activant les moyens moteurs des pinces lorsqu'une détection est signalée. En pratique, lesdits moyens de commande consistent en l'unité centrale précitée. Cette caractéristique tire partie de la possibilité d'automatisation conférée par le motoréducteur, automatisation qui n'est possible que si la logique de commande peut bénéficier des informations issues d'un tel capteur ou composant de détection de présence. De préférence, les pinces, le motoréducteur, le ressort de rappel, la pièce formant butée, la charnière, le détecteur et la latte forment un ensemble unitaire solidarisable à une paroi plane du bâti. Cette possibilité est favorable en terme de process de fabrication, puisque la fonction d'accostage / verrouillage est assurée par une unité distincte, assemblable séparément et qui peut le cas échéant être montée sur un bâti à titre d'option. Dans cette hypothèse, la latte peut par exemple être articulée à l'une de ses extrémités à un étrier, dont la traverse supérieure comporte des moyens de fixation au bâti, le ressort étant fixé par un de ses bouts au voisinage de l'autre extrémité de la latte, l'autre de ses bouts étant solidarisé à une pièce comportant une plaque d'extrémité distale de la latte munie de moyens de fixation au bâti et présentant un montant doté d'un épaulement formant butée séparé de ladite plaque d'extrémité d'une longueur sensiblement égale au montant de l'étrier. Quelques points de fixation, par exemple par vis, suffisent à arrimer cet ensemble à un bâti. Pour respecter la même logique, le galet est lui-même fixé à une plaque muni de moyens de fixation à une paroi plane d'un bâti. De préférence, l'ensemble unitaire est fixé sous le fond de la borne technique, laquelle est surélevée par des pieds, et le galet est de même solidarisé à la navette sous son fondä lequel est surélevé par des roulettes. Les deux parties du système de l'invention sont alors au même niveau et peuvent coopérer. L'invention va à présent être décrite plus en détails, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : la figure 1 représente, en vue perspective, une borne technique isolée, un chariot isotherme de transport de plateaux également isolé, et un ensemble borne / chariot en phase de transfert thermique ; - la figure 2 montre, toujours en vue perspective, les éléments du système d'accostage et de verrouillage selon la présente invention ; la figure 3 représente schématiquement les deux pinces à l'entame de la phase de verrouillage ; et la figure 4 illustre la fin de ladite phase, lorsque les deux pinces enserrent et centrent le galet. En référence à la figure 1, une borne (1) technique est représentée reposant sur quatre pieds (2) à un endroit prédéterminé, typiquement celui où a lieu la distribution des plateaux repas. Cette borne (1) comporte une face ouverte (3) dont le cadre (4) périphérique est dimensionné et positionné de manière à venir en appui contre le cadre périphérique (6) d'un chariot ou navette mobile (5). Le cadre périphérique (6) n'apparaît que lorsqu'au moins une porte (7) équipant ledit chariot (5) est ouverte, comme cela est représenté en figure 1. Une succession de plateaux superposés (non représentés) peut alors équiper ledit volume. Le chariot (5) est équipé de roulettes (8) permettant de l'entraîner au contact de la borne (1). C'est ce qui est représenté au centre de la figure. La borne (1) et le chariot (5) sont alors verrouillés au contact l'un de l'autre, en pression de telle sorte que des moyens de chauffage / refroidissement disposés dans le volume interne de la borne (1), qui permettent de chauffer / refroidir l'air à leur contact, envoient un flux d'air assurant un transfert thermique vers les compartiments du chariot qui leur font face. Le cas échéant, des moyens (non représentés) sont prévus pour faire circuler l'air à la température qui lui est donnée dans la borne (1) vers le chariot (5). Le fond (9) de la borne technique (1) est muni d'une première partie d'un système d'accostage et de verrouillage (10), non représenté en figure 1, qui est montré en détail en figure 2. Cette partie comporte un support formé d'une latte (11) par exemple métallique terminée à l'une de ses extrémités par une pédale (12) qui dépasse du fond (9) de la borne technique (1), et permet par conséquent à l'opérateur d'y exercer une action. L'ensemble (10) est fixé et positionné sous le fond (9) à l'aide d'un étrier (13) et d'une pièce (14), par exemple au moyen de vis traversant les orifices apparaissant en face supérieure. La latte (11) est articulée au moyen de l'arbre (15) à l'étrier (13). Cette liaison présente un unique degré de liberté en rotation. La latte (11) est par ailleurs connectée à la pièce (14) au moyen d'un ressort de traction (16) qui la rappelle dans sa position de repos initial lorsqu'une rotation est par exemple initiée par une action sur la pédale (12). Un montant (17) de la pièce (14) sert par ailleurs, par l'intermédiaire d'un épaulement latéral coopérant avec un lumière de la latte (11), de butée à ladite latte (11) pour son maintien en position de repos initiale à l'encontre de la force de rappel du ressort (16). Deux pinces (18) symétriques animées d'un mouvement de rotation inverse l'une de l'autre sont disposées libres en rotation sur la latte (11). L'extrémité de ces pinces (18) voisines des axes de rotation (19) est équipée de dents leur permettant d'engrener entre elles, l'une étant de plus en prise avec un engrenage de sortie (20) d'un motoréducteur (21). Lorsque le motoréducteur (21) est commandé pour tourner dans un sens, les pinces sont à leur tour entraînées en rotation inverse l'une de l'autre, par exemple dans le sens d'un rapprochement de leur extrémité libre comme montré en figure 3. Lorsque le motoréducteur (21) est commandé pour tourner dans l'autre sens, lesdites extrémités libres s'écartent l'une de l'autre, ainsi que cela apparaît en figure 4. L'un des côtés latéraux de l'étrier (13) comporte un composant détecteur de présence et de distance (22) prévu pour fonctionner avec un composant correspondant fixé au chariot (5). Ce côté est celui de l'ouverture de la borne technique bordée par le cadre périphérique (4), c'est-à-dire du côté de la face d'accolement au chariot (5). Ledit chariot mobile (5) isotherme est muni, sous son fond (23), d'une plaque (24) sur laquelle est monté un galet (25). Ce galet, de préférence cylindrique à section circulaire, se trouve au même niveau que les pinces (18), et coopère avec elles au moment de l'accostage et du verrouillage. L'opération d'accostage se passe de la manière suivante : l'opérateur pousse le chariot mobile (5) de telle sorte que les cadres périphériques (4) et (6) soient sensiblement en face l'un de l'autre, sans pour autant rechercher une précision absolue. Lorsque le composant détecteur (22) détecte la présence du chariot mobile (5), il envoie un message à une unité centrale électronique (non représentée) chargée d'envoyer un signal de commande au motoréducteur (21). A ce stade, les pinces (18) sont en position d'ouverture, et le galet se situe grossièrement entre elles. Le motoréducteur les entraîne alors via l'engrenage de sortie (20) l'une vers l'autre. Leurs extrémités libres, arrondies comme montré en figures 3 et 4, enserrent le galet (25), et la forme intérieure de cet arrondi, exerçant deux actions de composante parallèle au plan d'accolement symétriques mais opposées sur le galet (25), réalise un centrage latéral fin du chariot (5) par rapport à la borne technique (1). La composante perpendiculaire exercée dans le même temps par chaque pince (18) effectue simultanément le contact à pression entre les cadres périphériques (4) et (6) entre lesquels le joint est pressé. Les échanges thermiques peuvent alors être initiés, sans craindre de déperditions car l'étanchéité est assurée. En fin de processus, la commande du motoréducteur (21) en sens inverse permet le débrayage par écartement des extrémités libres des pinces (18), libérant le galet (25) : on revient de la configuration montrée en figure 4 à la configuration de la figure 3, avant écartement plus important encore des extrémités libres des pinces (18) permettant la libération du galet (25). II est à noter qu'en cas de coupure de courant, une simple action sur la pédale (12) permet d'aboutir au même débrayage, les pinces (18) étant alors retirées selon un mouvement d'allure parallèle à l'axe du galet (25), mouvement autorisé par la possibilité du pivotement de la latte (11) autour de l'axe (15). Le déverrouillage une fois effectué, lorsque l'opérateur relâche la pression sur la pédale (12), l'ensemble revient à sa position initiale grâce à l'action du ressort de rappel (16) qui permet le retour de la latte (11) dans sa position de repos initiale au contact de la butée (17). Il est à noter que lorsque le chariot (5) et la borne (1) sont déconnectées, les pinces sont en position ouverte et ne dépassent pas de la borne (1). REVENDICATIONS 1. Système d'accostage et de verrouillage (10) d'un chariot isotherme (5) à une borne technique (1) permettant la mise en température d'un espace interne du chariot (5), ladite borne (1) comportant des moyens de chauffage / refroidissement d'air et des moyens de transfert de l'air chauffé / refroidi vers le chariot (5) lorsqu'une façade de ce dernier est accolée à une face (3) de la borne (1), une porte (7) équipant ladite façade étant en position ouverte, caractérisé en ce que : l'un du chariot (5) ou de la borne technique (1) est équipé d'un galet cylindrique (25) fixé à proximité et en deçà de la paroi destinée à venir au contact de l'autre ; l'autre comporte un mécanisme à deux pinces symétriques (18) commandées simultanément en rotation inversée par des moyens moteur (21) entre une première position escamotée en deçà de sa paroi de contact et une seconde position déployée pour saisir entre elles le galet (25) ; l'extrémité de chaque pince (18) présente une forme intérieure lui permettant d'exercer un effort ayant une composante de centrage parallèle aux parois de contact et une composante d'attraction perpendiculaire auxdites parois. 2. Système d'accostage et de verrouillage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les pinces (18) sont disposées sur une plaque support montée pivotante par rapport au bâti du chariot (5) ou de la borne (1), selon un axe perpendiculaire à l'axe de rotation (19) des pinces (18), entre une position permettant l'engagement des pinces (18) autour du galet (25) et une position débrayée, un mécanisme de rappel (16) étant prévu pour repositionner la plaque support dans sa position d'engagement, par appui contre une butée (17) fixée au bâti. 3. Système d'accostage et de verrouillage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la plaque support est constituée d'une latte (11) dont une extrémité comporte une charnière (15) et dont l'autre extrémité est munie d'une excroissance de type pédale (12) dépassant du bâti. 4. Système d'accostage et de verrouillage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la latte (11) est en matériau flexible. 5. Système d'accostage et de verrouillage (10) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le mécanisme de rappel est constitué d'un ressort 9 de traction (16) orienté perpendiculairement à la plaque (11) et dont les extrémités sont fixées respectivement à ladite plaque support (11) et au bâti. 6. Système d'accostage et de verrouillage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens moteurs sont constitués d'un motoréducteur électrique (21) entraînant un engrenage de sortie (20) en prise avec la bordure dentée de l'extrémité d'une des pinces (18), laquelle engrène avec l'extrémité dentée de l'autre pince (18). 7. Système d'accostage et de verrouillage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, au moins sur l'un de la navette (5) ou de la borne (1), au moins un composant détecteur (22) de la présence à une distance calibrée de l'autre, ledit composant détecteur (22) envoyant un signal à des moyens de commande activant les moyens moteurs (21) des pinces (18) lorsqu'une détection est signalée. 8. Système d'accrochage et de verrouillage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les pinces (18), le motoréducteur (21), le ressort de rappel (16), la pièce (14) formant butée (17), la charnière (15), le détecteur (22) et la latte (11) forment un ensemble unitaire solidarisable à une paroi plane du bâti. 9. Système d'accrochage et de verrouillage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la latte (11) est articulée à l'une de ses extrémités à un étrier (12), dont la traverse supérieure comporte des moyens de fixation au bâti, le ressort (16) étant fixé par un de ses bouts au voisinage de l'autre extrémité de la latte (11), l'autre de ses bouts étant solidarisé à une pièce (14) comportant une plaque d'extrémité distale de la latte munie de moyens de fixation au bâti et présentant un montant doté d'un épaulement formant butée (17) séparé de ladite plaque d'extrémité d'une longueur sensiblement égale au montant de l'étrier (13). 10.Système d'accrochage et de verrouillage (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le galet (25) est fixé à une plaque (24) munie de moyens de fixation à une paroi plane d'un bâti. 11. Système d'accrochage et de verrouillage (10) selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'ensemble unitaire est fixé sous le fond de la borne technique (1), laquelle est surélevée par des pieds (2), et le galet (25) est solidarisé à la navette (5) sous son fond (23), lequel est surélevé par des roulettes (8).