Brevet FR2937026A1 — publié le 20100416

La présente invention se rapporte à un dispositif élévateur, constituant un mât escamotable et son procédé de fabrication. Un support est nécessaire pour surélever des matériels divers et/ou accéder à des matériels en hauteur tels que moyens d'éclairage, antennes, capteurs optiques, affiches publicitaires ou accessoires de théâtre et dans de nombreuses circonstances, ce support doit être également escamotable pour des raisons de discrétion (ne pas être visible en dehors de son utilisation) ou pour des raisons d'implantation sur des bases mobiles (camions, bateaux, remorques), pour pouvoir passer sous des obstacles, pour améliorer la vision à partir de cabines de pilotage, ou pour limiter son encombrement lors de sa non utilisation, mais suffisamment rigide pour empêcher lesdits matériels de se balancer sous l'action du vent, du déplacement du centre de gravité, ou sous l'action des roulis générés par les base mobiles en cours de déplacement. Des mâts ou des poteaux supportent des matériels relativement légers comme les luminaires de l'éclairage public. Des pylônes existent pour supporter de tels ensembles ou accessoires subissant plus de contraintes, par exemple les lignes à haute tension. Mais ces dispositifs ne sont ni escamotables, ni mobiles. Certains dispositifs connus sont au moins partiellement escamotables. Dans ces applications de tables élévatrices, s'est fait sentir la nécessité d'une meilleure stabilité à cause d'un poids significatif à l'extrémité du dispositif. Pour ce type d'applications, les dispositifs se déploient avec des poutrelles disposées en paires de ciseaux, c'est-à-dire que deux poutrelles sont disposées en forme de X, un axe central reliant les deux poutrelles. Les poutrelles peuvent se rabattre comme la fermeture d'une paire de ciseaux. Ces paires de ciseaux permettent d'avoir au moins deux pieds appuyés à la base, et deux pieds en haut pour supporter la table. Cela nécessite en contrepartie une liberté de mouvement horizontale de ces pieds, étant donné qu'ils doivent s'approcher l'un de l'autre pour faire déployer la nappe, et s'éloigner l'un de l'autre pour la faire descendre. Pour minimiser la course de ce mouvement horizontal, on a superposé plusieurs paires de ciseaux, au lieu d'en utiliser une seule ayant toute la hauteur. On divise ainsi la course horizontale nécessaire par le nombre de paires superposées. Nous appellerons un ensemble de paires superposées, une nappe de paires de ciseaux. Ainsi, à l'articulation constituée par la paire de ciseaux elle-même, s'ajoutent deux articulations, les deux pieds de la paire de ciseaux immédiatement supérieurs étant reliés par des articulations libres en rotation aux deux extrémités supérieures de la paire immédiatement inférieure pour former des pantographes aux extrémités de jonction entre ciseaux. La plupart des tables élévatrices présentent deux paires de ciseaux ou deux nappes de paires de ciseaux parallèles, reliés par des barres. Le principal inconvénient de cette solution réside dans leur manque de stabilité latérale surtout lorsque le nombre de paires de ciseaux superposées augmentent, étant donné le faible moment d'inertie opposé par ces barres de liaison aux efforts latéraux. De plus, par le grand nombre des articulations, d'orientation des forces et des jeux nécessaires à leur bon fonctionnement, la stabilité de la structure est encore réduite. Tous ces systèmes escamotables connus manquent de stabilité latérale et ne résistent pas bien au vent, à des forces résultant des dispositifs embarqués comme les lances d'incendies ou au balan des véhicules comme les bateaux. Les cabines télescopiques des péniches ne résistent pas au balan provoqué par les vagues de la mer. De même, les dispositifs télescopiques des camions ne résistent pas au balan résultant des chaos et des dénivelés du sol. II existe des systèmes télescopiques plus complexes à l'aide de colonnes de guidage par exemple. Mais ces systèmes sont nettement plus lourds et plus chers, et la pluie peut arriver jusqu'aux fourreaux de ces colonnes, et le gel grippe le système. Les systèmes télescopiques (vérin) sous l'effet des forces latérales (dues au vent ou à un déplacement du centre de gravité) s'arcboutent, coincent et ne descendent plus. Le but de la présente invention est de résoudre les problèmes ci-dessus en répondant au besoin d'une structure élévatrice escamotable qui soit stable et permette une bonne résistance aux forces horizontales en position déployée, tout en restant simple et rustique, pour pouvoir rester opérationnelle même dans des conditions climatiques difficiles. Il est proposé selon l'invention un dispositif élévateur présentant une grande 30 stabilité, tout en étant constitué d'éléments simples et rustiques. Il comprend plusieurs, par exemple trois nappes de paires de ciseaux reliés à une base, le dispositif comporte au moins un moyen de transmission de force. Le dispositif qui comporte au moins trois nappes de paires de ciseaux est remarquable en ce que chaque nappe de paires de ciseaux est reliée par chacun de ses deux côtés à une nappe adjacente qui ne lui est pas parallèle, par des moyens de liaison, de sorte que l'ensemble des nappes de paires de ciseaux et des moyens de liaison forme une structure fermée. Ainsi chaque nappe de paires de ciseaux est maintenue par les nappes adjacentes qui ne lui sont pas parallèles, ce qui confère déjà au dispositif une stabilité dans toutes les directions horizontales. Une nappe qui n'est pas parallèle à ses nappes adjacentes doit être comprise ici comme formant un angle suffisamment important pour que la composante normale à la première nappe des largeurs des nappes adjacentes soit significative, comparée à la largeur desdites nappes adjacentes. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite structure fermée, vue en projection selon l'axe de déploiement du dispositif, s'inscrit sensiblement dans un polygone régulier, ce qui permet d'obtenir une résistance latérale du même ordre de grandeur dans toutes les directions latérales. Pour obtenir une structure la plus simple possible, le polygone régulier est de préférence un triangle équilatéral. Dans ce dernier cas, chaque nappe forme un angle de 60° avec chacune de ses nappes adjacentes. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré de l'invention, lesdites nappes de paires de ciseaux sont constituées de paires de ciseaux superposés dont les deux pieds, respectivement les deux extrémités supérieures, s'écartent l'un de l'autre quand la hauteur de la nappe de ciseaux diminue et s'approchent quand elle augmente. Les paires de ciseaux inférieurs et supérieurs, c'est à dire les plus proches de la base et du plateau, de chaque nappe sont avantageusement reliées à des sabots, deux paires de ciseaux inférieurs de nappes adjacentes étant reliées par leurs pieds adjacents au même sabot, les sabots étant attachés à la base et au plateau supérieur de manière coulissante. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, lesdits moyens de liaison relient entre elles les articulations latérales se faisant face de chaque paire de deux nappes adjacentes, au niveau de chaque paire de ciseaux desdites nappes. Le dispositif objet de l'invention est particulièrement remarquable par le moyen utilisé pour assurer la stabilité de l'ensemble. Le dispositif comporte des butées (escamotables) disposées sur la base et sur le plateau, en des positions telles que, lorsque le dispositif atteint une hauteur déployée sélectionnée, les moyens de transmission de force poussent et bloquent les patins situés aux deux extrémités de l'ensemble des nappes de paires de ciseaux, contre lesdites butées, rigidifiant par rattrapage des jeux mécaniques et par l'élimination des flexibilités inhérentes aux matériaux utilisés, améliore ainsi la stabilité du dispositif, déjà acquise par l'assemblage. On pourra choisir ledit niveau sélectionné au maximum de déploiement du dispositif : les butées seront alors fixes est situées en bout des chemins de glissement. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le moyen de transmission de force est constitué d'au moins un vérin. Selon un mode particulièrement préféré de réalisation de l'invention, il est constitué d'un actionneur par nappe situé entre deux nappes adjacentes, les points d'application des forces de l'actionneur étant alignés avec le sabot reliant lesdites nappes adjacentes. Le dispositif objet de l'invention est notamment remarquable par le fait que toutes les attaches coulissantes sont exclusivement regroupées sur la base et sur un élément supérieur, toutes les autres attaches mobiles étant des articulations libres uniquement en rotation. C'est cet aspect de l'invention qui confère au dispositif son caractère rustique et peu sensible aux aléas climatiques, comme la pluie ou le gel. En effet les articulations sont des attaches très tolérantes et continuent de fonctionner même dans des conditions difficiles et après un temps de fonctionnement long. Il ne reste que les sabots coulissants, mais le fait qu'ils ne soient pas enfermés leur permet d'évacuer les risques de coincements latéralement La présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un dispositif selon l'invention. Un tel procédé comprend les étapes suivantes dans cet ordre : - Fixation provisoire des patins (6) sur la base (7), en position écartée - Mise en place des premiers éléments, paire de ciseaux (3) sur les patins (6) pour constituer le premier étage - Mise en place des éléments constituants, paire de ciseaux, bras de pantographe et éléments de jonction (9), l'étage suivant - Ainsi de suite jusqu'à la mise en place du plateau final Montage des moyens de transmissions de force On comprend de ce qui précède que le montage s'opère de proche en proche et étage par étage, comme un � Mécano �, ne nécessitant aucun moyen de levage particulier. De même, le changement d'éléments (ciseaux, pièce de liaison ou moyen de 5 transmission de force) pouvant se faire facilement sans avoir à démonter les parties supérieures aux éléments à changer. D'autres détails de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, d'un mode de réalisation préféré de l'invention, à l'aide des dessins suivants, dans lesquels : - La fig. 1 représente un dispositif selon l'invention en vue en perspective en position déployée ; - La fig. 2 représente le dispositif de la fig. 1 en vue en perspective en position escamotée ; 15 - La fig. 3 représente le dispositif de la fig. 1 en vue de côté en position déployée ; - La fig. 4 représente une coupe au niveau de la base du dispositif de la fig. 1 en position déployée ; La fig. 5 représente une coupe au niveau du plateau du dispositif de la fig. 1 en position déployée ; 20 - La fig. 6 représente une vue de dessus du dispositif de la fig. 1 en position déployée ; - La fig. 7 représente une vue de dessus du dispositif de la fig. 1 en position escamotée ; Les figures montrent un dispositif 1 à trois nappes de paires de ciseaux 2, à 25 paires de ciseaux 3 superposés (voir figures 1 et suivantes). Les pieds 4 des paires de ciseaux 3 inférieurs, ainsi que les bras des ciseaux supérieurs 5 sont reliés à des patins coulissants 6 sur la base 7 et le plateau 8 respectivement (voir sur les figures 4 et 5). Quand le dispositif 1 est replié (voir figure 2), les patins 6 sont en position écartées au maximum. Quand le dispositif se déploie, les ciseaux 3 se referment, et les patins 6 30 doivent s'approcher deux à deux pour chaque nappe de paires de ciseaux 2. Ceci est rendu possible par la disposition prévue des patins 6, coulissant le long des bissectrices 10 du triangle formé par les trois nappes de paires de ciseaux 2, permettant ainsi aux pieds 4 des ciseaux 3 inférieurs des trois nappes 2 de s'approcher de manière coordonnée au niveau de la base 7. La même disposition se trouve sur le plateau 8, de sorte que tous les mouvements horizontaux sont coordonnés. Le dispositif 1 se déployant verticalement vers le haut, le triangle formé par les trois nappes 2 en vue de dessus (voir figures 6 et 7) se rétrécit au fur et à mesure du déploiement, en même temps que les pieds 4 de chaque paire de ciseaux 3 se rapprochent l'un de l'autre. Ledit triangle reste néanmoins équilatéral, à tous les stades du déploiement. En effet, la dimension d'un côté dépend de la distance horizontale entre deux pieds 4 des ciseaux 3 de la nappe 2 correspondant. Or cette distance horizontale se réduit à mesure que la nappe 2 s'allonge pour faire monter le dispositif 1. Les autres nappes 2 étant liées à la première par les moyens de liaison 9, s'allongent de la même longueur que la première nappe 2, et donc les pieds 4 de leurs ciseaux 3 s'approchent à tout instant de la même valeur que ceux de la première nappe 2. Cela explique que le triangle reste équilatéral. Cette coordination est très importante. En effet elle produit un avantage déterminant au niveau des moyens de liaison 9. Les extrémités latérales 10 des nappes 2 correspondent aux articulations entre les bras 5 d'un ciseau et les pieds 4 du ciseau immédiatement supérieur. Or le mouvement latéral de ces articulations est parfaitement coordonné avec le mouvement latéral des pieds 4 des ciseaux inférieurs, fixé aux patins 6 de la base 7. La distance entre les extrémités latérales de deux nappes 2 adjacents est donc la même que la distance entre les pieds 4 des ciseaux 3 inférieurs de ces deux nappes 2 adjacentes, laquelle distance est maintenue constante par l'effet du patin 6 commun qui les relie. La distance entre les extrémités latérales 10 de deux nappes 2 adjacentes est donc constante. Cela permet de les relier par un moyen de liaison 9 rigide constitué d'une simple ferrure, pourvu qu'elle soit attachée auxdites extrémités 10 par une articulation libre en rotation. Ainsi tous les mouvements de la structure entre la base 7 et le plateau 8 sont exclusivement des mouvements de rotation d'articulations, dont on sait que ce sont des attaches rustiques et très fiables même dans des conditions climatiques difficiles. Le dispositif 1 selon l'invention n'est donc pas sensible au vent de sable, au gel, au givre et à la neige. En position complètement déployée, le dispositif 1 forme donc un triangle équilatéral dans sa dimension la plus petite, fermé en ses sommets par les ferrures de liaison 9. Cette structure assure une première fois la stabilité aux efforts latéraux du dispositif. En effet le moment d'inertie de la structure est important dans toutes les directions horizontales. Cela permet de résister au vent, quelle que soit sa direction, ou aux mouvements d'un véhicule sur lequel le dispositif 1 est fixé, par exemple un bateau sur des vagues, ou un véhicule tout terrain sur le sol et qui impose des efforts latéraux au dispositif 1 par les accélérations induites par lesdits mouvements. Le moyen de transmission de force peut être un vérin 12 agissant entre un pied 4 et un bras 5 de l'un des ciseaux 3 de l'une des nappes 2. L'effort est alors transmis à tous les autres ciseaux 3 par l'intermédiaire des diverses articulations. Cependant on peut réduire nettement les contraintes induites dans la structure en prévoyant au moins un vérin 12 par paire de ciseaux 3, et même, pour les dispositifs 1 plus grands, plusieurs vérins 12 répartis judicieusement dans chacune des nappes 2. Les vérins 12 sont alors situés entre deux nappes 2, au niveau des moyens de liaison 9, de sorte que les points d'application des forces soient à la verticale des patins 6 Comme tous les mouvements de la structure sont des rotations, il est possible de choisir judicieusement les points d'application du moyen de transmission de force 12 pour obtenir un effort et une course adaptés pour permettre l'utilisation de moyens simples, et néanmoins obtenir une vitesse d'élévation importante. Ainsi le déploiement du dispositif 1 se fait très rapidement, comparé à des systèmes lourds avec colonnes de guidage. La structure du dispositif 1 comporte un grand nombre d'articulations, et l'addition de tous les jeux nécessaires au bon fonctionnement desdites articulations induit un manque de rigidité global de la structure. C'est pourquoi on a ajouté au dispositif des butées escamotables 11 placées sur la base 7 et sur le plateau 8 contre lesquelles les patins 6 viennent s'appuyer lors de l'extension complète des nappes 2. Le moyen de transmission de force 12 remplit alors cette fonction d'appui, ce qui neutralise tous les jeux des articulations 13, et donne au dispositif 1 sa rigidité et sa stabilité souhaitées. Plusieurs positions de butées 11 peuvent être sélectionnées en fonction de plusieurs niveaux du plateau que l'on souhaite stabiliser. Ces butées 11 peuvent être escamotables, et donc mises en place soit quand le dispositif 1 est en position repliée, soit en cours de déploiement du dispositif 1 par un dispositif de commande. Le dispositif selon l'invention peut être utilisé pour des moyens d'observation, notamment des caméras, appareils photos, systèmes de visée, ou pour élever et 5 stabiliser des cabines de pilotage sur engins terrestres ou maritimes, ou des nacelles. Il peut également être utilisé pour des supports d'antennes, lances d'incendie, capteurs, lampadaires ou affichages publicitaires télescopiques, ou accessoires de théâtre. 10 Signes de référence 1. Dispositif selon l'invention 2. Nappe de paires de ciseaux 3. paire de ciseaux 4. Pieds 5. Extrémités supérieures d'une paire de ciseaux 6. patins 7. Base 8. plateau supérieur 9. Eléments de liaison de liaison 10. Articulation latérale ou d'extrémité d'une nappe de paires de ciseaux 11. Butée 12. Moyen de transmission de force 13. Articulation centrale d'une paire de ciseaux 15 20 25 REVENDICATIONS1. Dispositif élévateur (1) comprenant plusieurs nappes (2) de paires de ciseaux reliés à une base (7), au moins un moyen de transmission de force (12), caractérisé en ce le dispositif comprenant au moins trois nappes (2) de paires de ciseaux, chaque nappe (2) est reliée par chacun de ses deux côtés à une nappe (2) adjacente qui ne lui est pas parallèle, par des moyens de liaison (9), de sorte que l'ensemble des nappes (2) de paires de ciseau et des moyens de liaison (9) forme une structure fermée. 2. Dispositif élévateur (1) selon la revendication précédente, dans lequel ledit ensemble, en projection selon l'axe de déploiement du dispositif (1), s'inscrit sensiblement dans un polygone régulier, typiquement un triangle équilatéral. 3. Dispositif élévateur (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdites nappes (2) de paires de ciseau sont constituées de paire de ciseaux (3) superposés dont les deux pieds (4), respectivement les deux extrémités supérieures (5), s'écartent l'un de l'autre quand la hauteur de la paire de ciseaux (3) diminue et s'approchent quand elle augmente. 4. Dispositif élévateur (1) selon la revendication précédente, dans lequel les paires de ciseaux (3) inférieures de chaque nappe (2) de paires de ciseaux sont reliés à des patins (6), deux paires de ciseaux (3) inférieurs de nappes (2) adjacentes étant reliés par leurs pieds (4) adjacents au même patins 6, les patins (6) étant attachés à la base (7) de manière coulissante. 5. Dispositif élévateur (1) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits moyens de liaison (9) relient entre elles les articulations latérales (10) se faisant face de chaque paire de deux nappes (2) adjacentes, au niveau de chaque paire de ciseaux (3) desdites nappes (2). 6. Dispositif élévateur (1) selon l'une des revendications précédentes qui comporte des butées (11) typiquement escamotables disposées sur la base et sur le plateau, en des positions telles que, lorsque le dispositif atteint une hauteur déployée sélectionnée, les moyens de transmission de force (12) poussent et bloquent les patins (6) situés aux deux extrémités de l'ensemble des nappes de paires de ciseaux(2), contre les dites butées (11), rigidifiant par rattrapage des jeux mécaniques et par l'élimination des flexibilités inhérentes aux matériaux utilisés, améliore ainsi la stabilité au dispositif, déjà acquise par l'assemblage. On pourra choisir ledit niveau sélectionné au maximum de déploiement du dispositif : les butées (11) seront alors fixes est situées en bout des chemins de glissement de la base (7) et du plateau (8). 7. Dispositif élévateur (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le moyen de transmission de force (12) est constitué d'au moins un élément. 8. Dispositif élévateur (1) selon l'une des revendications 5 à 9, dans lequel le moyen de transmission de force est constitué d'un actionneur (12) par nappe (2) situé entre deux nappes adjacentes, les points d'application des forces de l'actionneur étant alignés avec le sabot reliant lesdites nappes adjacentes. 9. Dispositif élévateur (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel toutes les attaches coulissantes sont exclusivement regroupées sur la base (7) et le cas échéant un élément supérieur (8), toutes les autres attaches mobiles étant des articulations (13) libres uniquement en rotation. 10. Procédé de fabrication d'un dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes dans cet ordre : - Fixation provisoire des patins (6) sur la base (7), en position écartée Mise en place des premiers éléments, paire de ciseaux (3) sur les patins (6) pour constituer le premier étage - Mise en place des éléments constituants, paire de ciseaux (3) et éléments de jonction (9), l'étage suivant - Ainsi de suite jusqu'à la mise en place du plateau final (8) - Montage des moyens de transmissions de force (12)