Brevet FR2938812A1 — publié le 20100528

i L'invention se situe dans le domaine technique du ferroutage, c'est-à-dire le transport combiné par le rail et la route de semi-remorques ou de conteneurs. La présente invention concerne plus précisément un dispositif automatisé de positionnement et de retrait d'un outillage de sellette destiné à assurer la fixation d'une semi-remorque sur une nacelle de transport ferroviaire. L'invention concerne également un procédé automatisé de déplacement d'une semi-remorque dans une nacelle de transport ferroviaire et/ou de positionnement et de retrait d'un tel outillage entre ladite semi-remorque et ladite nacelle, utilisant le dispositif précité. Le transport de marchandises dans la semi-remorque d'un camion par ferroutage se déroule généralement comme suit : - transport par route de la semi-remorque à l'aide d'un premier tracteur routier jusqu'à une gare d'embarquement, - chargement de la semi-remorque, sans son tracteur, sur un wagon de chemin de fer approprié ou sur une nacelle de transport ferroviaire, en vue de son transport par rail sur une autre partie du trajet, - déchargement de la semi-remorque dans la gare d'arrivée, - attelage de cette semi-remorque sur un second tracteur routier, et - transport par route de la semi-remorque, jusqu'à sa destination finale. Le ferroutage présente de nombreux avantages, principalement en termes d'économies d'énergie, de diminution de la pollution, et de réduction du nombre de camions en circulation sur les routes. Il serait donc théoriquement amené à se développer fortement dans les années à venir, notamment pour des raisons écologiques. Toutefois, jusqu'à présent, cette technique s'est peu développée en raison d'une part des durées de chargement et de déchargement des semi-remorques sur et depuis les wagons et d'autre part de la nécessité d'avoir une main d'oeuvre importante et donc coûteuse pour effectuer ces opérations. En conséquence, le coût d'exploitation des installations de ferroutage reste élevé et le transport par route continue d'être plus avantageux économiquement. Un objectif de l'invention est de pallier ces inconvénients. L'invention a donc pour but pour rendre le ferroutage économiquement viable, de réduire au maximum les durées de chargement et de déchargement des semi-remorques sur les nacelles et de limiter au strict minimum les interventions humaines dans ce processus. L'invention a également pour objectif de proposer un dispositif permettant, de manière entièrement automatisée, de positionner une semi-remorque dans une nacelle, de l'y fixer au moyen d'un outillage de sellette et inversement de retirer cet outillage afin de sortir la semi-remorque de la nacelle. A cet effet, l'invention concerne un dispositif automatisé de positionnement et de retrait d'un outillage de sellette entre une semi-remorque et une nacelle de transport ferroviaire. Conformément à l'invention, ce dispositif comprend : - une unité centrale, - un chariot mobile comprenant un châssis monté sur des roues actionnées par un moteur, un support dudit outillage de sellette muni de moyens de déplacement latéral et de moyens de déplacement vertical dudit outillage, et un capteur de détection de la position du pivot d'attelage de la semi-remorque autour duquel doit être positionné ledit outillage de sellette, - et au moins un capteur de la position dudit chariot par rapport à 20 son environnement, ce moteur et ces moyens de déplacement étant pilotés par ladite unité centrale, et les différents capteurs étant connectés à l'unité centrale pour lui adresser des signaux correspondant aux données recueillies. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de 25 l'invention, prises seules ou en combinaison : - le support d'outillage de sellette comprend un support horizontal et des moyens de maintien de l'outillage de sellette ; - les moyens de déplacement vertical de l'outillage de sellette comprennent au moins un vérin dont le corps est solidaire du châssis du chariot et 30 la tige solidaire du support horizontal ou l'inverse, ce vérin permettant le déplacement vertical dudit support horizontal par rapport audit châssis ; - les moyens de déplacement latéral de l'outillage de sellette permettent de faire coulisser horizontalement les moyens de maintien par rapport audit support horizontal ; 35 - les moyens de déplacement latéral de l'outillage de sellette comprennent au moins un vérin à double tige traversante dont le corps est solidaire du support horizontal et dont les tiges sont solidaires desdits moyens de maintien de l'outillage de sellette ou l'inverse ; - le support horizontal est un plateau ; - le châssis comprend une première série de roues assurant son déplacement selon une première direction et une seconde série de roues montées perpendiculaires aux roues de la première série, de façon à assurer le déplacement du châssis selon une seconde direction perpendiculaire à la première, les roues de ladite seconde série étant chacune solidaires d'un vérin qui permet de les déplacer verticalement entre une position active basse, dans laquelle elles reposent sur le sol et soulèvent le châssis de sorte que les roues de la première série ne reposent plus sur le sol et une position inactive haute, dans laquelle elles ne reposent plus sur le sol, le châssis reposant alors sur le sol par la première série de roues ; - l'outillage de sellette comprend une sellette d'attelage solidaire d'une traverse et en ce que les moyens de maintien de cet outillage comprennent un profilé à section en U ouvert vers le haut, apte à recevoir ladite traverse ; - la puissance dudit moteur permet de réaliser le déplacement de ladite semi-remorque dans et hors de ladite nacelle de transport ferroviaire. L'invention concerne également un procédé automatisé de positionnement et de retrait d'un outillage de sellette entre une semi-remorque et une nacelle de transport ferroviaire et/ou de déplacement de ladite semi-remorque à l'intérieur de ladite nacelle utilisant le dispositif précité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, un mode de réalisation possible. Sur ces dessins : - les figures 1A à 1 F sont des schémas représentant, en vue de dessus, une installation de ferroutage et les différentes étapes successives de mise en place d'un outillage de sellette entre une semi-remorque et une nacelle de transport ferroviaire, - les figures 2 à 4 sont des vues en perspectives du dispositif de positionnement et de retrait d'un outillage de sellette, conforme à l'invention, dans différentes positions de fonctionnement, - les figures 5A et 5B sont des vues respectivement de face et de côté du châssis du dispositif conforme à l'invention dont une roue est en position basse active, et - les figures 6A et 6B sont des vues similaires aux figures 5A et 5B mais dans lesquelles certaines roues du châssis sont en position haute inactive. On va maintenant décrire brièvement un exemple d'une installation de ferroutage dans laquelle le dispositif conforme à l'invention peut-être utilisé. Cette installation est représentée sur la figure 1A. Cette installation comprend une voie de chemin de fer V, sur 10 laquelle peuvent circuler des trains de fret non représentés sur la figure et une zone CD de chargement / déchargement de ce fret. Un camion comprenant une semi-remorque SR tractée par un tracteur routier T peut être amené par son conducteur dans la zone CD. Des nacelles N de transport ferroviaire, ici au nombre de deux, sont positionnées dans 15 la zone CD. Elles sont conçues pour recevoir la semi-remorque SR sans son tracteur T et pour pouvoir être chargées sur les wagons de fret, par des moyens appropriés, tels que des moyens de levage ou une grue par exemple. Ces nacelles N comprennent de façon classique un fond horizontal et deux rebords latéraux verticaux ou sensiblement verticaux. 20 Le dispositif automatisé conforme à l'invention porte la référence générale 1. Il permet de positionner un outillage de sellette entre la nacelle N et la semi-remorque SR, une fois cette dernière placée à l'intérieur de la nacelle. Un tel outillage permet de rendre solidaire la semi-remorque de la nacelle, de façon que l'ensemble puisse ensuite être déplacé et positionné sur le 25 train comme expliqué précédemment. Dans l'exemple représenté sur la figure 1A, le dispositif 1 est positionné entre deux nacelles N et permet au choix d'aller installer l'outillage de sellette sur l'une ou l'autre des deux nacelles. Un mode de réalisation possible de l'outillage de sellette est 30 représenté sur les figures 2 à 4. Cet outillage de sellette 2 comprend une traverse métallique 21 de section carrée ou rectangulaire, sur laquelle est fixée une sellette 22. Cette sellette 22 comporte une ouverture 23, apte à recevoir le pivot d'attelage d'une semi-remorque. Ce pivot d'attelage s'étend vers le bas depuis la face inférieure de 35 l'extrémité avant de la semi-remorque. La sellette 22 est un dispositif bien connu de l'homme du métier qui ne sera pas décrit plus en détail ici. Le dispositif automatisé conforme à l'invention comprend notamment un chariot 3, une unité centrale 4 et au moins un capteur 8 de la position dudit chariot, ces deux derniers éléments étant représentés uniquement de façon schématique sur la figure 2. Le chariot 3 est mobile, il est conçu pour se déplacer sur le sol et amener l'outillage de sellette 2 dans la position requise. L'unité centrale 4 contrôle le fonctionnement d'organes de commandes appropriés, tels que des moteurs et/ou des vérins, de façon à réaliser les différents mouvements souhaités du chariot 3, en fonction d'un programme d'ordinateur. L'unité centrale 4 comprend un écran d'affichage 41 et un clavier ou un écran tactile 42 pour saisir des données. Les capteurs de position 8 permettent de détecter la position du chariot 3 par rapport à son environnement. Le chariot 3 comprend un châssis 5 qui est mieux visible sur la figure 4. Ce châssis 5 présente une forme générale rectangulaire. Il s'étend dans un plan horizontal et présente un axe longitudinal X-X' et un axe transversal Y-Y'. Le châssis 5 comporte un cadre 50, composé de deux longerons 51 reliés entre eux par deux traverses 52. En outre, plusieurs longerons 53 sont fixés à l'intérieur du cadre 50 et sont reliés entre eux par une pluralité de traverses 54. Ces différents éléments constitutifs du châssis 5 sont de préférence réalisés en métal et sont reliés les uns aux autres par des organes de fixation appropriés de type connu, par exemple par boulonnage, de manière à obtenir une structure rigide et indéformable du châssis. Le châssis 5 est équipé d'une première série de roues 55, qui sont par exemple des roues à gorge, aptes à rouler sur un chemin de roulement CR prévu au sol dans la zone de chargement/déchargement CD, (voir figures 1A à 1E). Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 2 à 4, ces roues à gorge 55 sont au nombre de six, soit trois paires de roues, une roue de chaque paire étant montée sur chaque longeron 51. La liaison entre chaque roue 55 et le longeron 51 est assurée par une chape 550. Ces roues 55 permettent le déplacement du chariot 3 selon son axe longitudinal X-X' dans un sens ou dans un autre. Pour ce faire, les roues 55 sont entraînées en rotation par un moteur 56 lui-même piloté par l'unité centrale 4. Dans l'exemple représenté sur la figure 4, seules les deux roues 55 centrales sont motorisées et les quatre autres roues, situées aux quatre coins du 5 châssis 5, sont montées libres en rotation. Le chariot 3 comprend également une deuxième série de roues 57, montées sous le châssis 5, perpendiculairement aux roues 55. Ces roues 57 sont ici au nombre de quatre. Au moins deux d'entre elles sont entraînées en rotation par un 10 moteur non représenté sur les figures. Les roues 57, qui sont de préférence munies de pneus, permettent d'assurer le déplacement du chariot 3 selon une seconde direction Y-Y', perpendiculaire à la direction X-X'. Comme cela apparaît mieux sur les figures 5B et 6B, chaque roue 15 57 est montée sur une chape 570 dont les deux joues 571 possèdent un alésage oblong 572 apte à recevoir l'axe 573 de la roue 57, cet axe 573 s'étendant selon une direction normale au plan de symétrie de ladite chape. Chaque roue 57 est munie d'un vérin 574, apte à la déplacer entre une première position active, basse, représentée sur la moitié droite de la figure 5B 20 et une position inactive, haute, représentée sur la figure 6B. Dans la première position active, l'axe 573 de la roue 57 est positionné dans le bas de l'orifice oblong 572, de sorte que le chariot 3 repose alors sur les roues 57. Dans la seconde position inactive, haute, l'axe 573 est positionné 25 dans la partie supérieure de l'orifice oblong 572, de sorte que le chariot 3 repose alors sur les roues 55. Les vérins 574 sont pilotés par l'unité centrale 4, en fonction de la direction selon laquelle on souhaite faire se déplacer le chariot 3. Selon une variante non représentée sur les figures, les roues 57 30 pourraient également être remplacées par quatre roues motrices et pivotantes à 360°, positionnées aux quatre coins du chariot. Une telle disposition permettrait d'assurer le déplacement du chariot dans toutes les directions. Le chariot 3 est en outre muni d'un support de l'outillage de sellette 2, support qui se compose d'un support horizontal 6, mobile verticalement, et de 35 moyens de maintien 7. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 4, ce support horizontal 6 est constitué d'un plateau rectangulaire dont les dimensions correspondent sensiblement à celles du châssis 5. Le plateau 6 comporte quatre encoches 61 pour le passage des vérins 574. Le support horizontal 6 peut être déplacé verticalement sous l'action d'au moins un moyen de commande tel qu'un vérin de levage 62, de préférence plusieurs, par exemple quatre, comme cela apparait mieux sur la figure 4. Le corps du vérin 62 et sa tige sont respectivement solidaires du châssis 5 et du support horizontal 6 ou l'inverse. Les moyens de maintien 7 de l'outillage de sellette comprennent un profilé 70 à section en U, ouvert à sa partie supérieure et dont les dimensions correspondent à celles de la traverse 21 de l'outillage de sellette. Les parois latérales 71 du profilé en U 70 assurent le maintien de la traverse 21 et empêchent son déplacement selon la direction X-X'. Par ailleurs, de façon avantageuse, au moins l'une des parois 71 est munie d'une encoche 710 dans sa partie médiane, encoche ouverte vers le haut et apte à recevoir un pion de guidage 24 solidaire de la traverse 21. Cette encoche 710 coopère avec le pion 24 pour empêcher tout déplacement intempestif de la traverse selon la direction transversale Y-Y' du 20 chariot. Le profilé en U 70 est mobile en translation par rapport au plateau 6 sous la commande d'un vérin 72 à double tige dont le fonctionnement est piloté par l'unité centrale 4. Le corps 720 du vérin est solidaire du plateau 6, tandis que les 25 extrémités libres de ses deux tiges 721 sont fixées sur le profilé en U 70 ou l'inverse. En fonction de la tige 721 qui est actionnée, le profilé en U 70 est déplacé selon l'axe Y-Y', par exemple à droite du chariot 3, comme représenté sur la figure 3. 30 On notera que si la forme de l'outillage de sellette 2 est différente, la forme des moyens de maintien 7 est modifiée en conséquence pour conserver les mêmes fonctions de maintien longitudinal et transversal. Les différents vérins précédemment décrits sont par exemple des vérins hydrauliques et sont dans ce cas reliés à un ou plusieurs réservoirs de fluide 35 hydraulique par des conduites appropriées, ces derniers éléments n'étant pas représentés sur les figures. Des vannes de commande pilotées par l'unité centrale 4 permettent d'activer le fonctionnement d'un vérin donné. Enfin, le chariot 3 est également muni d'un capteur 9 de détection de la position du pivot d'attelage de la semi-remorque autour duquel doit être positionné ledit outillage de sellette 2. Ce capteur est par exemple une caméra. Il est également connecté à l'unité centrale 4, afin de pouvoir y transférer des données. Il est représenté schématiquement uniquement sur la figure 2. Sur la figure 2, l'unité centrale 4 a été représentée à distance du chariot 3, dans ce cas des moyens émetteur / récepteur sont prévus pour assurer la communication entre le chariot 3 et l'unité centrale 4. L'unité centrale 4 pourrait également être embarquée sur le chariot. Le fonctionnement du dispositif va maintenant être expliqué. Lorsque le chauffeur du camion arrive dans la zone de chargement/déchargement CD, il recule la semi-remorque SR à l'aide du tracteur routier T, de façon à engager celle-ci partiellement à l'intérieur de la nacelle N, voir figure I B. L'axe longitudinal de la semi-remorque SR se trouve alors sensiblement dans l'axe longitudinal de la nacelle N, à 10 ou 20 cm près. Le chauffeur descend alors les béquilles de la semi-remorque SR, décroche son tracteur T et l'avance pour se retrouver dans la position illustrée sur la figure 1 C. Le chauffeur s'approche ensuite du dispositif robotisé 1 et saisit un certain nombre d'informations concernant sa semi-remorque sur le clavier 42 de l'unité centrale 4. Le chariot 1 est activé pour se déplacer sur le chemin de roulement CR puis, à l'aide des roues 55 et 57, pour venir se positionner à proximité de l'extrémité avant de la semi-remorque SR, voir figure 1 D. Le capteur 8 permet de détecter la position du pivot de la semi-remorque et envoie le signal correspondant à l'unité centrale 4. Cette dernière agit alors sur le moteur 56 des roues 55, sur les vérins 574, 62 et 72, respectivement pour engager le chariot 3 davantage sous la semi-remorque SR si nécessaire, pour soulever le plateau 6 et pour éventuellement déplacer latéralement le support 72, jusqu'à amener la sellette 22 précisément autour du pivot d'attelage de la semi-remorque et à engager les extrémités de la traverse 21 dans des encoches prévues à cet effet dans les parois latérales de la nacelle N. Le chariot 3 finit alors de reculer la semi-remorque SR complètement à l'intérieur de la nacelle N, voir figure 1 E. Le moteur actionnant les roues est dimensionné en conséquence. Ensuite, comme représenté sur la figure 1 F, le chariot 3 revient à sa position d'origine, toujours sous le contrôle de l'unité centrale 4. Pendant le fonctionnement du dispositif 1, le ou les capteur(s) de position 8 envoie(nt) des signaux à l'unité centrale 4 pour lui transmettre des informations sur la position du chariot 3 par rapport à son environnement, c'est-à-dire par rapport à l'installation de ferroutage. Inversement, le dispositif automatisé 1 peut être utilisé pour retirer l'outillage de sellette 2 présent entre une semi-remorque SR et une nacelle N et le ramener sur le chariot 3 dans une position de stockage. REVENDICATIONS1. Dispositif automatisé (1) de positionnement et de retrait d'un outillage de sellette (2) entre une semi-remorque (SR) et une nacelle de transport ferroviaire (N), caractérisé en ce qu'il comprend : - une unité centrale (4), - un chariot (3) mobile comprenant un châssis (5) monté sur des roues (55, 57) actionnées par un moteur (56), un support (6, 7) dudit outillage de sellette (2) muni de moyens de déplacement latéral (72) et de moyens de déplacement vertical (62) dudit outillage, et un capteur (9) de détection de la position du pivot d'attelage de la semi-remorque autour duquel doit être positionné ledit outillage de sellette (2), - et au moins un capteur (8) de la position dudit chariot (3) par rapport à son environnement, ce moteur (56) et ces moyens de déplacement (62, 72) étant pilotés par ladite unité centrale (4), et les différents capteurs (8,9) étant connectés à l'unité centrale (4) pour lui adresser des signaux correspondant aux données recueillies. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support d'outillage de sellette comprend un support horizontal (6) et des moyens (7) de maintien de l'outillage de sellette. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de déplacement vertical de l'outillage de sellette (2) comprennent au moins un vérin (62) dont le corps est solidaire du châssis (5) du chariot (3) et la tige solidaire du support horizontal (6) ou l'inverse, ce vérin (62) permettant le déplacement vertical dudit support horizontal (6) par rapport audit châssis (5). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de déplacement latéral (72) de l'outillage de sellette (2) permettent de faire coulisser horizontalement les moyens de maintien (7) par rapport audit support horizontal (6). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de déplacement latéral de l'outillage de sellette (2) comprennent au moins un vérin (72) à double tige traversante dont le corps (720) est solidaire du support horizontal (6) et dont les tiges (721) sont solidaires desdits moyens (7) de maintien de l'outillage de sellette (2) ou l'inverse. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le support horizontal (6) est un plateau. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (5) comprend une première série de roues (55) assurant son déplacement selon une première direction (X-X') et une seconde série de roues (57) montées perpendiculaires aux roues (55) de la première série, de façon à assurer le déplacement du châssis (5) selon une seconde direction (Y-Y') perpendiculaire à la première, les roues (57) de ladite seconde série étant chacune solidaires d'un vérin (574) qui permet de les déplacer verticalement entre une position active basse, dans laquelle elles reposent sur le sol et soulèvent le châssis (5) de sorte que les roues (55) de la première série ne reposent plus sur le sol et une position inactive haute, dans laquelle elles ne reposent plus sur le sol, le châssis (5) reposant alors sur le sol par la première série de roues (55). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'outillage de sellette (2) comprend une sellette d'attelage (22) solidaire d'une traverse (21) et en ce que les moyens (7) de maintien de cet outillage comprennent un profilé à section en U (70) ouvert vers le haut, apte à recevoir ladite traverse (21). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la puissance dudit moteur (56) permet de réaliser le déplacement de ladite semi-remorque (SR) dans et hors de ladite nacelle (N) de transport ferroviaire. 10. Procédé automatisé de positionnement et de retrait d'un outillage de sellette (2) entre une semi-remorque (SR) et une nacelle de transport ferroviaire (N) et/ou de déplacement de ladite semi-remorque (SR) à l'intérieur de ladite nacelle (N), caractérisé en ce qu'il utilise le dispositif automatisé (1) selon l'une des revendications précédentes.