Brevet FR2926293A1 — publié le 20090717

L'invention porte sur un dispositif de mise à quai pour véhicule de transport routier et un procédé associé. Les entrepôts susceptibles de recevoir et expédier de la marchandise par camions semi-remorques ou par camion porte-containeur sont généralement équipés de dispositifs permettant de faciliter les opérations de chargement et de déchargement à niveau de quai par chariot élévateur ou transporteur de palette électrique ou manuel ou tout autre moyen de manutention à roulement permettant de déplacer le contenu du plateau des camions, contenu qui est généralement monté sur palettes. Ces dispositifs sont situés dans une zone dédiée à ces opérations le long d'une façade du bâtiment devant laquelle les semi-remorques ou les remorques porte-containeur viennent se garer en marche arrière. On connaît deux familles de tels dispositifs. Les dispositifs de la première famille, la plus répandue, comprennent une rampe de communication de faible pente entre le niveau du sol de l'entrepôt et le niveau du plateau de la remorque du porte-containeur. Cette rampe permet le déplacement de l'engin de manutention entre le plateau de la semi-remorque et le sol de l'entrepôt. La rampe subit des efforts et des secousses du fait du déplacement de l'engin de manutention. Ces dispositifs de mise à niveau de la première famille dans leur forme la plus aboutie sont constitués : - d'une paire de butoirs fixes ou mobiles permettant d'amortir le choc de la remorque reculant contre le quai et formant une butée permettant de positionner la remorque avant serrage des freins de celle-ci ; - d'un plateau métallique formant rampe articulée autour de l'une de 30 ses extrémités et actionné par exemple par un vérin à moteur hydraulique couplé éventuellement à un ressort ou à un système de contrepoids. 2 - une lèvre métallique articulée située à l'extrémité opposée du plateau, la lèvre étant elle aussi actionnée par exemple par un vérin hydraulique en sorte qu'un contact soit assuré entre la rampe et le plateau de la remorque, quelque soit les altitudes respectives du sol de l'entrepôt et du plateau, dans des limites données par les caractéristique de l'équipement et les normes de sécurité applicables. L'ensemble constitué par la rampe et la lèvre est soulevé jusqu'à une position de hauteur maximale puis redescend sous l'effet de son propre poids jusqu'à entrer en contact avec le plateau de la remorque. Cet ensemble, sous l'effet de son propre poids éventuellement amorti dans ses mouvements par le vérin accompagne ensuite la variation d'altitude du plateau de la remorque. Ces dispositifs de la première famille sont communément appelés niveleurs de quai. Ils présentent néanmoins des inconvénients importants : Tout d'abord, placés à l'intérieur du bâtiment, ils sont consommateurs d'espace au sol au détriment d'espace utilisable pour le stockage et la préparation des marchandises. Ils nécessitent également dans cette configuration la réalisation d'un ouvrage de génie civil complexe permettant d'incorporer le dispositif dans le sol. Ces ouvrages de génie civil sont coûteux, longs à réaliser, les interfaces avec les autres parties du bâtiment notamment celle du dallage étant nombreuses et complexes à maîtriser. Alternativement, des quais niveleurs sont placés à l'extérieur du bâtiment en sailli de la façade. Ils sont alors incorporés dans un châssis, par exemple métallique sur pied supportant généralement un abri de quai. Cet ensemble est communément appelé � Autodock �. Il est fabriqué généralement en usine et est aisé à mettre en place en temps masqué sur un chantier avec peu d'interfaces avec les ouvrages adjacents. Cependant, dans cette configuration, deux inconvénients importants apparaissent. 3 Tout d'abord, de l'espace est perdu non plus à l'intérieur du bâtiment mais à l'extérieur, au détriment de la voirie nécessaire pour établir des aires de manoeuvre pour les camions devant la façade des quais du bâtiment. Par ailleurs, le prix de revient est élevé. Enfin, on peut noter également pour les solutions des deux familles (quai nivelleur dans ouvrage d'art, et Autodock), un nombre important des pièces mécaniques, hydrauliques ou électrique est nécessaire au fonctionnement, ce qui nécessite une maintenance très suivie. Par ailleurs, d'autres dispositifs incluent des dispositifs électriques parfois en point bas de voirie, devant le quai. Or la voirie devant le quai est susceptible d'accumuler les eaux pluviales de ruissellement ou les eaux d'extinction incendie d'un entrepôt. Ces dispositifs sont donc souvent exposés aux intempéries et ont une durée de vie relativement courte à moins d'une maintenance très suivie. La demanderesse a donc cherché à concevoir un dispositif de mise à quai peu encombrant, simple à installer, simple à manipuler, solide à l'utilisation, résistant à l'eau et peu onéreux à l'installation, à l'utilisation et à l'entretien. La présente invention a pour objet un dispositif de mise à quai pour véhicule de transport routier, le dispositif étant préférentiellement submersible et insensible à l'eau, caractérisé en ce qu'il comprend, préférentiellement en contrebas du quai, une plaque horizontale sur laquelle positionner un véhicule, ou préférentiellement un essieu d'un véhicule, et un système de vérin pneumatique actionnable sous la plaque, pouvant servir à la soulever. La plaque peut être une plaque de répartition. De préférence, son poids et le système de vérin sont tels qu'en l'absence d'un véhicule, et sans actionnement du système de vérin, la plaque est au niveau de la voirie. Selon une caractéristique optionnelle le dispositif comporte de plus une plaque en débord de quai à l'altitude du sol de l'entrepôt. 4 Le dispositif peut comporter de plus un patin sous la plaque en débord de quai assurant un frottement avec une surface horizontale du véhicule de transport routier. Selon une caractéristique optionnelle le dispositif comporte de plus au moins un capteur de force sous la plaque en débord de quai mesurant une force d'appui préférentiellement vers le haut d'une surface horizontale du véhicule de transport routier contre la plaque en débord de quai, ou étant adapté à la mesurer. Selon une caractéristique optionnelle le dispositif comporte de plus un moyen pour commander le gonflement du système de vérin pneumatique en fonction d'un signal du capteur de force ; le capteur de force est connecté à un moyen pour piloter la pression dans le système de vérin en fonction d'un signal du capteur. Le dispositif peut comporter de plus un moyen pour commander le 15 dégonflement du système de vérin pneumatique en fonction d'un signal du capteur de force. Selon une caractéristique optionnelle le dispositif comporte un moyen d'ajustement de la pression dans le système de vérin pneumatique en sorte qu'une force mesurée par le capteur de force soit fixée à une valeur 20 prédéterminée avant une opération de chargement ou de déchargement ; le moyen pour piloter la pression dans le système de vérin est conçu en sorte qu'une force mesurée par le capteur ne dépasse pas une valeur prédéterminée lors d'une opération de soulèvement. La valeur prédéterminée peut être égale à un maximum prévu de 25 variation de charge applicable à la surface horizontale du véhicule de transport routier pendant l'opération de chargement ou de déchargement, multiplié par un coefficient de sécurité. Celui-ci peut être de 1.5, 3, ou 5 par exemple. Selon une caractéristique optionnelle le dispositif comporte un moyen d'ajustement de la pression dans le système de vérin pneumatique 30 maintenant une force mesurée par le capteur de force entre une valeur de force minimale prédéterminée et une valeur de force maximale prédéterminée pendant une opération de chargement ou de déchargement ; le moyen de pilotage comporte un moyen d'asservissement de la pression dans le système de vérin maintenant la force mesurée entre les valeurs prédéterminées. Selon une caractéristique optionnelle la valeur de force minimale prédéterminée est suffisamment élevée pour maintenir la surface horizontale en 5 appui contre la plaque en débord de quai quand un maximum accepté de variation de charge est appliqué à la surface horizontale pendant une opération de chargement ou de déchargement. Selon une caractéristique optionnelle la valeur de force maximale prédéterminée est inférieure à une limite de résistance de la plaque en débord 10 de quai. La limite de résistance peut être une limite de résistance à la rupture ou à la déformation. Selon une caractéristique optionnelle la valeur de force maximale prédéterminée est inférieure ou égale à 15 fois la valeur de force minimale 15 prédéterminée. De préférence, la valeur de force maximale prédéterminée est inférieure ou égale, à 15, 10, 5 ou 2 fois la valeur de force minimale prédéterminée. Selon une caractéristique optionnelle le système de vérin comprend 20 trois vérins pneumatiques. Selon une caractéristique optionnelle le dispositif comporte de plus un moyen de calage contre le quai définissant une butée horizontale pour un véhicule de transport routier. Selon une caractéristique optionnelle le système de vérin est doublé. 25 La plaque en débord du quai peut aussi être articulée autour d'une liaison pivot d'axe parallèle au bord du quai. Selon une caractéristique optionnelle le dispositif comprend une aire de manoeuvre présentant une pente telle qu'un véhicule de transport routier est maintenu à quai sous l'effet de son poids. 30 La présente invention a également pour objet un procédé de mise à quai d'un véhicule de transport routier, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de positionnement du véhicule de transport, ou d'au moins un essieu, sur 6 une plaque et une étape d'actionnement d'un vérin pneumatique sous la plaque, pour la soulever. De préférence, l'étape de positionnement comprend une sous-étape de calage du véhicule contre le quai. Selon une caractéristique optionnelle, le procédé de mise à quai comprend de plus, avant de procéder à une opération de chargement ou de déchargement, une étape d'ajustement ou de pilotage d'une pression dans le système de vérin, en sorte qu'une force mesurée par un capteur de force sous une plaque en débord de quai contre laquelle une surface horizontale du véhicule de transport est appuyée soit ajustée à une valeur prédéterminée, ou ne la dépasse pas. Selon une caractéristique optionnelle, le procédé de mise à quai comprend de plus une étape d'ajustement ou d'asservissement de la pression dans le système de vérin pneumatique pendant une opération de chargement ou de déchargement en sorte de maintenir une force mesurée par un capteur de force sous une plaque en débord de quai contre laquelle une surface horizontale du véhicule de transport est appuyée entre une valeur de force minimale prédéterminée et une valeur de force maximale prédéterminée. Le procédé peut comprendre également une étape d'abaissement de la pression dans le système de vérin, suivie d'une étape de départ du camion. La figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 2a est une vue de dessous d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention. La figure 2b représente une variante avantageuse, 25 sous la même vue. La figure 3 est un schéma de commande de régulation de la pression dans les vérins du dispositif. La figure 4 est une vue de côté d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention, pendant une étape d'un procédé selon un mode de 30 réalisation de l'invention. La figure 5 est la même vue du même dispositif, pendant une étape ultérieure du procédé. 7 La figure 6 est un organigramme des étapes d'un procédé selon l'invention. En référence aux figures 1, 2a et 2b, le dispositif de mise à quai comprend un ensemble de vérins pneumatiques 10 avec ou sans armatures internes, les vérins reposant sur un support homogène de caractéristique mécanique suffisante (un dallage, une couche de forme, une fondation par exemple). Le dispositif comprend également une plaque de répartition 20 disposée sur les vérins horizontale et dont le poids propre (avec ou sans matière de lestage) permet d'atteindre un poids critique à vide caractéristique du système. En position de repos la plaque sous l'effet de son propre poids est au niveau de la voirie. La plaque de répartition peut par exemple être un radier. Le dispositif comprend de plus une plaque rigide 30 en débord du quai à l'altitude du sol de l'entrepôt 100, éventuellement munie d'une articulation en extrémité permettant un ajustement fin de l'altitude. Sous cette plaque en débord est installé un dispositif de patins 40 à fort coefficient de frottement, muni d'un ou plusieurs capteurs de force 45. Ces capteurs de force peuvent être hydrauliques, pneumatiques ou électriques. Enfin, contre le quai sont installés des butoirs 50 métalliques ou en caoutchouc ou tout autre matériau ou un ensemble amortisseur de choc horizontal. De manière importante, ces butoirs permettent une translation verticale simplement par glissement ou par l'utilisation d'un dispositif coulissant ou déformant élastique. En référence à la figure 3, où la remorque 200 d'un véhicule de transport routier est représentée, les vérins pneumatiques sont raccordés à une production d'air comprimé 60, d'azote ou tout autre fluide (gaz ou liquide) neutre, munie d'une électrovanne 65 et permettant de gonfler les vérins et de soulever la plaque de répartition au dessus du niveau de la voirie. Une soupape de sécurité 67 est présente. Dans un mode de réalisation avantageux, l'électrovanne est remplacée par une vanne pneumatique. Une électrovanne de purge 69 permet de dégonfler les vérins pneumatiques sous l'action du poids de la plaque de répartition, en la faisant 8 redescendre. L'électrovanne de purge est également avantageusement remplacée par une vanne pneumatique. Le nombre et la disposition des vérins pneumatiques peuvent varier. Dans un mode de réalisation avantageux, représentée en figure 2b, les vérins sont au nombre de trois, deux vérins étant placés sur une droite parallèle au mur de l'entrepôt, du côté de la plaque de répartition faisant face à ce mur, et le troisième vérin étant placé à égale distance des deux premiers vérins, du côté de la plaque de répartition à l'opposé du mur. Dans un autre mode de réalisation, représenté en figures 1, 2a et 3, les vérins sont au nombre de quatre et forment un rectangle dont les côtés sont parallèles aux côtés de la plaque de répartition. De préférence, les vérins sont doublés. Un coffret de commande 70, électrique ou pneumatique, permet à un opérateur de manoeuvrer le dispositif. Le boîtier de commande reçoit également des informations de différents capteurs, notamment un capteur de fin de course 75 qui permet d'interrompre le gonflement ou le dégonflement des vérins, par sécurité, quand la plaque de répartition atteint les limites de déplacement qui lui sont fixées. En référence aux figures 4 et 5, où un véhicule de transport routier est représenté sur la plaque de répartition 20, le dispositif comprend de plus un dispositif de guidage 80 (également représenté aux figures 1 et 2a) permettant de guider la plaque de répartition dans sa course verticale ascendante et descendante, afin que celle-ci reprenne sa position initiale après un cycle d'utilisation. Dans le mode de réalisation présenté, ce dispositif comprend essentiellement des butées latérales, mais il peut également comprendre un système d'équerres, de tiges ou de plots, coopérant éventuellement avec des réservations préalablement aménagées dans la plaque de répartition. Une membrane étanche est présente entre les butées latérales et la plaque de répartition. Elle s'étend sur toute la surface de la plaque de répartition, sous les vérins. Alternativement un relevé d'étanchéité peut être installé sur la périphérie de l'ouvrage, ce qui apporte une souplesse d'utilisation, 9 du fait de l'absorption de la course verticale. Selon un autre mode de réalisation, une membrane en caoutchouc est utilisée. Par ailleurs, le profil de l'aire de manoeuvre 90 du camion semi-remorque devant le quai est tel que le poids du camion à quai l'empêche de reculer spontanément de celui-ci. Elle comporte, à distance du quai, un point bas P, par exemple à - 1.37 m en dessous du niveau du sol de l'entrepôt. Le sol du côté du point bas situé en direction du bâtiment, prévu pour accueillir la remorque du véhicule de transport routier, présente une pente d'au maximum 2 %, avec par exemple une valeur de 1.5 %. Le sol du côté du point bas à l'opposé du bâtiment, prévu pour accueillir le tracteur de la remorque, présente quant à lui une pente de préférence supérieure à 4 %, par exemple de 4.5 %. Le cycle de fonctionnement du système est le suivant, en référence à la figure 6 : Au cours d'une première étape El, le chauffeur du camion ouvre les portes arrières de sa remorque et à l'aide du tracteur fait reculer la remorque pour positionner les roues de celle-ci sur la plaque de répartition jusqu'à venir en butée contre les butoirs de quai. Le chauffeur serre les freins de sa remorque. Le dispositif est alors dans la configuration de la figure 4. Au cours d'une deuxième étape E2, un opérateur (qui peut être le chauffeur du camion ou une autre personne) actionne une commande d'ouverture de vanne sur le circuit d'air comprimé ou de liquide sous pression ce qui a pour effet de gonfler les vérins pneumatiques et de provoquer un mouvement ascendant de la plaque et de la remorque du camion située dessous. Le mouvement ascendant de l'ensemble se poursuit jusqu'à que le plateau de la remorque vienne en butée contre et sous la plaque en débord au niveau des patins antidérapants. La pression dans les vérins continue alors à augmenter jusqu'à que le capteur de force situé sous la plaque à une valeur fixée FO ferme l'électrovanne d'alimentation en fluide. Le dispositif est alors dans la configuration représentée en figure 5. 10 La porte de l'entrepôt est alors ouverte, mais on comprend qu'elle aurait pu l'être auparavant. Au cours d'une troisième étape E3, un engin de manutention effectue des allers-retours entre le plateau de la remorque et le sol de l'entrepôt, et 5 effectue soit le chargement du camion, soit son déchargement. A chaque passage (i) du chariot, la variation de la charge Delta M(i) appliquée sur la remorque due au poids propre de l'engin et de son chargement fait varier la force verticale exercée par le camion sur la plaque en débord de Delta M (i), cette valeur étant positive ou négative. 10 La force mesurée par le capteur de force passe de FO à F = FO û Delta M(i). Le capteur de force agit alors sur l'ouverture de l'électrovanne d'injection ou l'électrovanne de purge du circuit des vérins pneumatiques de telle sorte que la force de contact F appliquée entre la plaque en débord et le plateau du camion soit toujours comprise entre deux valeurs prédéterminées. 15 Ces deux valeurs prédéterminées sont considérées comme critiques pour le bon fonctionnement du système. Elles sont notées FO_SUP et FO_INF. FO_SUP correspond à une limite d'effort vis à vis d'un soulèvement vertical excessif susceptible de déformer la plaque en débord au cours d'une phase de déchargement, pour laquelle la valeur Delta M(i) est positive. 20 FO INF correspond à limite inférieure susceptible de provoquer le décrochement de la remorque du dessous de la plaque en débord. Dans le mode de réalisation préféré, on fixe FO à 1,5 fois la valeur maximale acceptée de Delta M(i), le facteur 1.5 constituant un facteur de sécurité pour éviter le décollement de la surface du camion de la plaque en 25 débord. FO INF est alors fixé à un tiers de FO et FO SUP à cinq tiers de F0, ces deux valeurs étant centrées autour de F0. Lorsque l'opération de chargement ou de déchargement est terminée, la porte de l'entrepôt est fermée. 30 Au cours d'une quatrième étape E4, on procède alors à l'ouverture de la vanne de purge. Sous l'action du poids de la plaque de répartition et de la 11 remorque les vérins pneumatiques se dégonflent et la plaque de répartition descend jusqu'à reprendre sa position initiale au niveau de la voirie. Au cours d'une cinquième étape E5, le camion avance et dégage la porte de quai pour une autre opération de chargement ou de déchargement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mise à quai pour véhicule de transport routier, submersible et insensible à l'eau, comprenant en contrebas du quai une plaque horizontale (20) sur laquelle positionner un essieu d'un tel véhicule, et un système de vérin pneumatique (10) actionnable sous la plaque pour la soulever. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte de plus une plaque en débord de quai (30) à l'altitude du sol d'un entrepôt (100). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte de plus au moins un capteur de force (45) sous la plaque en débord de quai adapté à mesurer une force d'appui vers le haut d'une surface horizontale du véhicule de transport routier (200) contre la plaque en débord de quai. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur de force est connecté à un moyen (60, 65, 69, 70) pour piloter la pression dans le système de vérin pneumatique en fonction d'un signal du capteur de force. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen pour piloter la pression dans le système de vérin pneumatique (60, 65, 69, 70) est conçu en sorte qu'une force mesurée par le capteur de force ne dépasse pas une valeur prédéterminée lors d'une opération de soulèvement de la plaque. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de pilotage comporte un moyen d'asservissement (60, 65, 69, 70) de la pression dans le système de vérin pneumatique maintenant pendant une opération élémentaire de chargement ou 13 de déchargement une force mesurée par le capteur de force entre une valeur de force minimale prédéterminée et une valeur de force maximale prédéterminée. 7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que la valeur de force minimale prédéterminée est suffisamment élevée pour maintenir la surface horizontale du véhicule en appui contre la plaque en débord de quai pendant une opération de chargement ou de déchargement. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou la revendication 7 caractérisé en ce que la valeur de force maximale prédéterminée est inférieure à une limite de résistance de la plaque en débord de quai. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 8 tel que la valeur de force maximale prédéterminée est inférieure ou égale à 15 fois la valeur de force minimale prédéterminée. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le système de vérin comprend trois vérins pneumatiques. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il comprend de plus un moyen de calage (50) contre le quai définissant une butée horizontale pour un véhicule de transport routier. 25 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que le système de vérin est doublé. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisé en ce qu'il comprend une aire de manoeuvre (90) présentant une pente telle qu'un 30 véhicule de transport routier est maintenu à quai sous l'effet de son poids.20 14 14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la plaque en débord de quai est articulée autour d'une liaison pivot d'axe parallèle au bord du quai. 15. Procédé de mise à quai d'un véhicule de transport routier, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (El) de positionnement d'au moins un essieu du véhicule de transport sur une plaque horizontale en contrebas du quai et une étape d'actionnement (E2, E3) d'un système de vérin pneumatique sous la plaque pour la soulever. 16. Procédé de mise à quai selon la revendication 15 caractérisé en ce qu'il comprend de plus, avant de procéder à une opération élémentaire de chargement ou de déchargement, une étape de pilotage (E2) d'une pression dans le système de vérin, en sorte qu'une force mesurée par un capteur de force sous une plaque en débord de quai contre laquelle une surface horizontale du véhicule de transport est appuyée ne dépasse pas une valeur prédéterminée. 17. Procédé de mise à quai selon la revendication 15 ou la revendication 16 caractérisé en ce qu'il comprend de plus une étape d'asservissement (E3) de la pression dans le système de vérin pneumatique pendant une opération de chargement ou de déchargement en sorte de maintenir une force mesurée par un capteur de force sous une plaque en débord de quai contre laquelle une surface horizontale du véhicule de transport est appuyée entre une valeur de force minimale prédéterminée et une valeur de force maximale prédéterminée.