Brevet FR2932157A1 — publié le 20091211

DISPOSITIF DE TRANSFERT ENTRE UN PONTON FIXE ET UN ELEMENT FLOTTANT NOTAMMENT POUR PERSONNES A MOBILITE REDUITE La présente invention concerne un dispositif de transfert entre un ponton fixe et un élément flottant sur un plan d'eau, pour en permettre l'accès par des personnes à mobilité réduite, avec ou sans fauteuil roulant, en toute autonomie, ou encore à des marchandises, en s'affranchissant des changements de hauteur du plan d'eau par rapport au ponton fixe ou tout simplement à une berge. Il s'agit précisément du problème posé, car le changement de hauteur d'eau, parfois brusque, du plan d'eau, rivière, fleuve sur lequel se trouve l'élément flottant crée une difficulté d'accès à tout moyen de transfert, à mettre en place entre ledit élément flottant et le ponton fixe, pouvant être constitué par la berge. Ce problème est accru lorsqu'il s'agit du transfert d'une personne à mobilité réduite, se déplaçant avec ou sans fauteuil roulant. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif de transfert entre un ponton fixe et un élément flottant sur un plan d'eau, pour en permettre l'accès par des personnes à mobilité réduite, en toute autonomie, ou encore à des marchandises, en s'affranchissant des changements de hauteur du plan d'eau par rapport au ponton fixe, caractérisé en ce qu'il se compose : d'une passerelle reliant le ponton fixe à l'élément flottant par l'intermédiaire d'articulations supérieure et inférieure pour constituer un ensemble à géométrie variable en fonction de la hauteur d'eau, d'un module mobile associé à la passerelle par l'intermédiaire d'éléments de guidage et d'entraînement, en montée et en descente, module constitué par un chariot sur lequel est disposé une plateforme d'accueil, formant avec le plan du chariot un angle complémentaire à celui de la passerelle, pour lui donner une position initiale sensiblement horizontale, de moyens embarqués d'asservissement de la plateforme au chariot, associés à des moyens de gestion automatiques et permanents (non représentés) pour le maintien de l'horizontalité de ladite plateforme en cours de manoeuvre, quelle que soit la position de l'ensemble ponton fixe - passerelle, élément flottant, en fonction de la hauteur d' eau. Un tel ensemble est équipé d'un ensemble de vérins et moteurs qui assurent l'horizontalité parfaite de la 30 plateforme où la personne handicapée viendra prendre place. Ainsi, même dans le cas d'une vague ou d'une suite de vagues, la plateforme restera parfaitement 10 15 20 25 plane et horizontale, quelle que soit la pente prise par la plateforme. Ce module est démontable pour hivernage. Enfin, il est géré par un automate programmable qui est capable, en cas de défaillance, de donner l'alerte par tout moyen. Ce même système est appliqué à l'arrêt d'urgence afin de porter secours à l'utilisateur. Enfin, il signale à l'exploitant quand une maintenance est nécessaire. Bien sûr, il est utilisable par des piétons valides quand aucun handicapé ne l'emploie et que le module est escamoté. Outre ce principe, ce ponton est innovant sur cinq points : 1/ La surface flottante peut être diminuée ou augmentée par l'ajout de modules flottants. 2/ La structure est réalisée en matériaux composites, ce qui lui donne des caractéristiques bien plus performantes que les matériaux (bois, acier ou aluminium) couramment utilisés. Parmi ceux-ci, citons la capacité de torsion et de reprise de la forme initiale et la légèreté. 3/ Il peut être immergé, avec une hauteur d'eau égale à la longueur de passerelle. 4/ Sous réserve de trous dans le flotteur, il est insubmersible. Il ne peut pas, comme selon l'art antérieur utilisant des flotteurs ouverts, être coulé par remplissage suite à des vagues, malveillance ou intempéries. 5/ Sa maintenance est réalisée par l'échange standard de pièces boulonnées et pas soudées, ce qui permet un entretien peu coûteux. L'invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles. Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 représente, en perspective, l'ensemble de l'installation, pour le transfert depuis un ponton fixe vers un ponton flottant par exemple, selon l'invention. La figure 2 représente, à échelle agrandie, la partie supérieure de l'ensemble selon la figure 1, montrant le module de transfert. Les figures 3 et 4 représentent schématiquement le principe de fonctionnement du dispositif, respectivement avant et après un mouvement d'eau. La figure 5 représente, en perspective et à échelle agrandie, un module de transfert constitué d'un chariot et d'une plateforme associée. La figure 6 représente schématiquement, en vue de dessus, l'ensemble : ponton fixe - passerelle - ponton flottant, montrant la décomposition des forces agissant sur le ponton flottant. Les figures 7A, 7B, 7C représentent schématiquement, en vue de face, l'ensemble : ponton fixe - passerelle - ponton flottant, sur un cours d'eau, respectivement de niveau bas, normal et haut. La figure 8 montre, en vue de dessus, un détail de construction d'un ponton fixe, plus particulièrement concernant l'amarrage par rapport à une berge. Les figures 9 à 18 représentent, en perspective, la cinématique et le principe de fonctionnement du dispositif de transfert selon toutes les phases d'un cycle de descente. Les figures 19 et 20 représentent, en perspective, la cinématique du dispositif selon deux niveaux, bas et haut, extrêmes du niveau d'eau. La figure 21 représente, en perspective, le dispositif avec un fauteuil roulant en cours de transfert, équipé de garde-corps. Le dispositif 1 globalement désigné sur les figures est destiné au transfert entre un élément fixe 2 pouvant être un ponton et un ponton 3 flottant sur un plan d'eau 4, pour en permettre l'accès par des personnes à mobilité réduite, par exemple en fauteuil roulant 5, en toute autonomie, ou encore de marchandises, en s'affranchissant des changements de hauteur du plan d'eau 4 par rapport à un ponton fixe ou à une berge 6. Le dispositif 1 de liaison, proprement dit, se compose : - d'une passerelle 7 reliant le ponton fixe 2 à l'élément flottant 3 par l'intermédiaire d'articulations supérieure 8 et inférieure 9 pour constituer un ensemble à géométrie variable en fonction de la hauteur d'eau 4, - d'un module mobile 10 associé à la passerelle 7 par l'intermédiaire d'éléments de guidage et d'entraînement 11, en montée et en descente, module constitué par un chariot 12 sur lequel est disposé une plateforme d'accueil 13 d'un fauteuil roulant 5 par exemple, formant avec le plan du chariot 12 un angle complémentaire à celui de la passerelle 7, pour lui donner une position initiale sensiblement horizontale, - de moyens embarqués 14 d'asservissement de la plateforme 13 au chariot 12, associés à des moyens de gestion automatiques et permanents (non représentés) pour le maintien de l'horizontalité de ladite plateforme 13 en cours de manoeuvre, quelle que soit la position de l'ensemble ponton fixe 2 - passerelle 7 - élément flottant 3, en fonction de la hauteur d'eau 4. Selon un exemple de réalisation non limitatif, le chariot 12 est un châssis sur lequel est articulé angulairement 15 la plateforme 13, les moyens embarqués d'asservissement 14 étant constitués par au moins un vérin interposé entre l'un et l'autre, et gérés par les moyens de commande en horizontalité de la plateforme 13. Selon une autre caractéristique de l'invention, la plateforme 13 est pourvue, à son extrémité dirigée vers le ponton fixe 2 et à son extrémité dirigée vers l'élément 3, en l'occurrence un ponton flottant, de volets articulés, respectivement arrière 16 et avant 17, lesdits volets étant associés à des moyens de commande 18,19, d'une part en ouverture pour faciliter l'accès à la passerelle 7 au ponton fixe 2 ou au ponton flottant 3, et d'autre part en fermeture pour assurer la sécurité, en cours de transfert, d'une personne ou de son fauteuil roulant 5 vers l'avant ou vers l'arrière. Les moyens de commande des volets arrière et avant sont constitués par des vérins 18,19 reliés à une centrale de commande automatique (non représentée). Le module mobile 10 comportant le chariot 12 et la plateforme 13 associée, est rabattable par rapport à l'un de ses côtés par l'intermédiaire d'articulations 20. Selon une autre caractéristique de l'invention, le module mobile 10 comportant le chariot 12 et la plateforme 13 comprend en outre, un carter 21 de protection latérale auquel sont associés un garde-corps avant 22 et un garde-corps arrière 23 rabattables, en deux parties distinctes, pour assurer la sécurité de la personne se trouvant dans le fauteuil 5. Selon un exemple de réalisation non limitatif, les éléments de guidage 11 et d'entraînement du module mobile 10 par rapport à la passerelle 7 sont constitués par un système d'entraînement mécanique, par exemple une crémaillère fixe, solidaire de celle-ci avec laquelle engrène un pignon denté entraîné en rotation par un moteur relié à la centrale de commande automatique. Comme le montrent les figures 6 et 7, le ponton flottant 3 est soumis à trois forces - la poussée amont B, - la poussée avant C, - les contraintes d'amarrage A. La résistance à la contrainte A est réalisée par la structure même du ponton flottant 3. Les résistances B et C sont réalisées respectivement par des liaisons souple (élingue) ou rigide 24,25 reliées à un point d'ancrage en amont et en aval. Il est à noter que dans le cas d'élingues 24,25, la tension doit être correctement définie en fonction de la déformation maximum admissible par la structure du ponton 3 sur l'axe Z. Un tampon mécanique sous la forme d'un ressort de forte capacité peut être envisagé pour que la tension reste constante malgré une crue. 25 Les élingues 24,25 sont recommandées en cas de plan d'eau pouvant subir une crue. Dans le cas d'un plan d'eau stable, ou seul la gestion de vagues est prise en compte, un amarrage rigide est préférable. 30 Sur les vues de face (fig. 7A,7B,7C), sont représentés les deux états maximums admissibles, qui doivent entrer en compte dans le calcul de tension des20 élingues 24,25. Des ressorts 26,27 servent à compenser les variations des distances A-B et A'-B' en fonction de la hauteur du ponton flottant 3. Il est évident que les distances A-B et A'-B' sont variables en fonction du niveau d'eau. Les ressorts (26,27) devront compenser cette variable de traction. Comme visible sur la figure 8, le ponton fixe 2 est rendu solidaire de la berge 6 par au moins deux cylindres de béton 28,29,30,31 contenant une tige filetée de fort diamètre. La structure du ponton est fixée à ces tiges filetée. Les élingues 24,25 ou les amarres rigides seront fixées par des plots en béton de même type. Concernant la résistance au poids de cet élément, étant donné qu'il est posé au sol sur une surface aplanie (condition d'utilisation), il a une grande résistance sans qu'il soit nécessaire de lui donner une structure trop largement dimensionnée. La surface au sol est par exemple de 2 mètres de large par 3 mètres de long. Cette surface peut être réduite suivant deux paramètres : l'accès handicapé, qui doit rester sécurisé et confortable ; l'écartement des cylindres en béton et de ce fait, leurs capacités de résistance à l'arrachement. Le ponton 2 fixe doit disposer de garde-corps et d'une passerelle d'accès répondant à la norme handicapé (max 4 �. En ce qui concerne la passerelle 7, celle-ci est constituée par exemple de tronçon de 3 mètres. De ce fait, la passerelle est livrable en configuration 3, 6, ou 9 mètres. La passerelle est dimensionnée en largeur pour le passage d'un handicapé. La structure est déterminée en fonction d'une charge maximum admissible calculée ainsi sur une longueur de 9 mètres, considérer qu'il y a, pour chaque mètre carré, cinq personnes de 100 Kg, soit une charge de 500 Kg/M' ; un premier coefficient d'erreur sera appliqué, puis un coefficient de sécurité. L'objectif du module mobile est de permettre à une personne handicapée d'accéder au ponton flottant 3 en toute autonomie, ceci à l'exception de handicap très lourd une personne valide doit alors pouvoir � piloter � le module en lieux et place de l'handicapé. Selon un exemple de réalisation, l'entraînement du chariot 12 est de type crémaillère il intègre : Frein automatique en cas de vitesse de descente excessive. Régulation et garantie du maintien de l'horizontalité de la plateforme. Utilisation par l'handicapé ou un accompagnant. - En cours de montée ou de descente, les volets 16, 17 propres au module 10 sont verrouillées. C'est le fait d'être en butée contre le ponton fixe 2 ou flottant 3 qui autorise le déverrouillage. - Quel que soit l'angle de la passerelle 7, y compris en cas de variation (vague 4a) pendant la descente ou la montée, la plateforme 13 reste horizontale. Les éléments extérieurs sont prédominants dans le fonctionnement : admettons qu'une plateforme 13 de 9 mètres soit exposée à une vague de 25 cm de hauteur, un rapide calcul permet de déterminer que la variation d'angle que devra traiter le chariot 12 sera d'environ 15°. Il est bien évident que seul un automatisme sera en mesure de gérer cela. Si la pente de la plateforme 13 dépasse un certain angle, il est bien évident que le fauteuil roulant 5 ne sera plus en condition de stabilité. Il est donc indispensable que l'angle soit géré par un automatisme capable de modifier la valeur � X � pour maintenir l'horizontalité. Cette gestion peut être intégrée dans le chariot 12. La variation de niveaux due à une crue n'est pas l'élément déterminant. En effet, il suffirait dans ce cas de � régler � avant la descente l'horizontalité de la plateforme. En revanche, ce qui est critique, c'est la gestion des mouvements d'eau (vagues 4a, clapots,...). C'est vraiment ce point de sécurité qui fait que le système nécessite une solution couvrant tous les cas de figure. La réflexion qui a été menée a donc considéré que le système doit : - Garantir une parfaite horizontalité en cas de vagues ou de remous inopinés et ponctuels (bateau, jet ski). - Garantir une parfaite horizontalité en cas de vagues ou de houle constantes (météo). - Garantir une parfaite horizontalité en cas de vagues ou de houle constantes et de phénomènes inopinés et ponctuels (météo + activité humaine). Les figures 9 à 18 représentent successivement les différentes phases de la cinématique du dispositif de transfert, notamment d'un fauteuil roulant 5 pour personne à mobilité réduite, et plus particulièrement des phases de fonctionnement du module mobile 10, allant de la prise en charge de la personne, du ponton fixe jusqu'au ponton flottant. Phase A (fig. 9) : Quand un utilisateur lance le cycle de fonctionnement, la plateforme 13 se déplie. L'articulation 20 se fait au niveau du chariot 12. Phase B (fig. 10) : La plateforme 13 est dépliée. Le chariot 12 vient de se positionner en position haute. Le capteur a coupé l'avancée du chariot et autorise l'action du vérin d'horizontalité 14. A ce stade, le volet avant 17 ne bouge pas tant que la plateforme 13 n'est pas horizontale. Phase C (fig. 11) : Dès cet instant, le vérin principal 14 place la plateforme 13 en position horizontale. Il compense automatiquement toutes variations de l'angle du châssis (par exemple si il y a des vagues 4a ou si le système est exploité sur un canal et qu'une variation du niveau d'eau apparaît). La force d'appui sur le volet 16 doit être très faible pour ne pas écraser le pied d'un utilisateur, mais suffisante pour plaquer le volet 17 au sol. Phase D (fig. 12) : Le volet avant 17 est abaissé pour permettre l'accès. A ce stade, le système attend une commande humaine pour poursuivre sont cycle. Une brusque variation de niveau peut intervenir (vague), de ce fait, le vérin doit continuer à maintenir l'horizontalité. Phase E (fig. 13) : Une fois le fauteuil 5 en place, l'utilisateur peut lancer la commande de poursuite de cycle. Phase F (fig. 14) : La première étape du cycle est la remontée de la trappe avant et son verrouillage. A ce stade, les options sont : - Début de la descente OU - Annulation, dépliage du volet et attente de l'ordre de replis du chariot 12. Le repli du chariot 12 est conditionné par l'absence de poids sur la plateforme 13. Phase G (fig. 15) : Le chariot 12 descend la passerelle 13. Pendant ce stade, l'utilisateur ou l'accompagnant pilote la translation. Pendant ce cycle, le vérin principal 14 compense toutes variations de l'angle X de la passerelle 7 pour maintenir l'horizontalité de la plateforme 13 du chariot 12. Phase H (fig. 16) : La translation est terminée quand le chariot 12 est positionné sur le ponton flottant 3. Phase I (fig. 17) : Le volet arrière 16 est alors rabattu, l'utilisateur peut alors sortir du chariot 12. Phase J (fig. 18) : L'utilisateur replie le chariot 12 qui reste dans cette position en attendant une commande d'appel, du ponton fixe 2 ou flottant 3, ou une commande de dépliage. Les figures 19 et 20 représentent le dispositif et plus particulièrement le module 10 dans des positions extrêmes, basse et haute, du niveau d'eau 4. Selon la figure 19, est simulée une brusque baisse des eaux. Pour maintenir le volet avant 17 en appui sur la plateforme 13, il faut qu'une pression, faible mais constante, soit appliquée par le vérin 18. L'action combinée de ce vérin 18 et du vérin 14 vont permettre la montée de l'utilisateur, quelles que soient les conditions extérieures, y compris en cas de variation du niveau d'eau (vague 4a), en cours de chargement. Selon la figure 20, le fonctionnement dans le cas inverse est identique : en cas de brusque montée des eaux, l'angle X ponton fixe 2 / passerelle 7 est réduit. Dans tous les cas, comme le volet 17 est fixé sur la plateforme 13 du chariot 12, elle-même toujours horizontale, il s'agit simplement de maintenir constamment le volet 17 en contact avec le sol. Enfin, il faut signaler que dans le cadre d'un transfert d'une personne ayant un handicap très lourd, un interrupteur à clef permet de donner le contrôle à un accompagnant. Ceci inhibe les commandes du chariot, mais en aucun cas les règles de sécurité. Il est impossible, par exemple, d'abaisser le volet avant ou arrière tant que le chariot n'est pas en butée haute ou basse. Egalement, tant que le garde-corps 22,23 n'est pas en place, les commandes de descente ou de remontée ne sont pas utilisables, du fait d'une coupure des circuits de commande.15 REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de transfert entre un ponton fixe (2) et un élément (3) flottant sur un plan d'eau (4), pour en permettre l'accès par des personnes à mobilité réduite, en toute autonomie, ou encore à des marchandises, en s'affranchissant des changements de hauteur du plan d'eau (4) par rapport au ponton fixe (2), caractérisé en ce qu'il se compose : - d'une passerelle (7) reliant le ponton fixe (2) à l'élément flottant (3) par l'intermédiaire d'articulations supérieure (8) et inférieure (9) pour constituer un ensemble à géométrie variable en fonction de la hauteur d'eau (4), - d'un module mobile (10) associé à la passerelle (7) par l'intermédiaire d'éléments de guidage et d'entraînement (11), en montée et en descente, module constitué par un chariot (12) sur lequel est disposé une plateforme d'accueil (13), formant avec le plan du chariot (12) un angle complémentaire à celui de la passerelle (7), pour lui donner une position initiale sensiblement horizontale, - de moyens embarqués (14) d'asservissement de la plateforme (13) au chariot (12), associés à des moyens de gestion automatiques et permanents (non représentés) pour le maintien de l'horizontalité de ladite plateforme (13) en cours de manoeuvre, quelle que soit la position de l'ensemble ponton fixe (2) - passerelle (7)- élément flottant (3), en fonction de la hauteur d'eau (4). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot (12) est un châssis sur lequel est articulé angulairement (15) la plateforme (13), les moyens embarqués d'asservissement (14) étant constitués par au moins un vérin interposé entre l'un et l'autre, et gérés par les moyens de commande en horizontalité de la plateforme (13). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la plateforme (13) est pourvue, à son extrémité dirigée vers le ponton fixe (2) et à son extrémité dirigée vers l'élément flottant (3), de volets articulés, respectivement arrière (16) et avant (17), lesdits volets étant associés à des moyens de commande (17,18), d'une part en ouverture pour faciliter l'accès à la passerelle (7) au ponton fixe (2) ou au ponton flottant (3), et d'autre part en fermeture pour assurer la sécurité en cours de transfert d'une personne ou de son fauteuil roulant (5), vers l'avant ou vers l'arrière. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de commande des volets arrière et avant sont constitués par des vérins (18,19) reliés à une centrale de commande automatique (non représentée). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le module mobile (10)comportant le chariot (12) et la plateforme (13) associée, est rabattable par rapport à l'un de ses côtés par l'intermédiaire d'articulations (20). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le module mobile (10) comportant le chariot (12) et la plateforme (13) comprend en outre, un carter (21) de protection latérale auquel sont associés un garde-corps avant (22) et un garde-corps arrière (23) rabattables, en deux parties distinctes, pour assurer la sécurité de la personne se trouvant dans le fauteuil (5). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments de guidage (11) et d'entraînement du module mobile (10) par rapport à la passerelle (7) sont constitués par un système d'entraînement mécanique, solidaire de celui-ci, qui est relié à la centrale de comande automatique.