Brevet FR3007058A1 — publié le 20141219

DOMAINE TECHNIQUE Le domaine de l'invention est le domaine des équipements aéroportuaires pour des zones de maintenance. Plus précisément, l'invention concerne une trappe de sol comprenant des équipements d'accès aux énergies, qui est située sur des aires de stationnement ou dans des hangars de maintenance des aéronefs. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Actuellement pour effectuer les connexions en énergie d'un aéronef, l'aéronef est tracté et conduit près de trappes de sol situées sur des aires de stationnement ou dans des hangars de maintenance. Une trappe est ici définie par la suite, comme un logement dans le sol fermé par une porte horizontale. On parlera d'ouverture de trappe par abus de langage pour désigner l'ouverture de la porte. Une trappe peut contenir différents connecteurs d'accès aux énergies tels que des accès électrique, hydraulique, pour le traitement de l'air, pour de l'air comprimé, de mise à terre électrique ou autre. En fonction des besoins pour les connexions d'un aéronef en énergies, l'opérateur ouvre une ou plusieurs trappes. La porte d'une trappe présente un poids d'environ 130 kg. Un opérateur doit exercer une force de 15 à 20 kg pour ouvrir ces trappes. Ouvrir et refermer une trappe de manière répétée provoque des accidents de travail comme des lombalgies. EXPOSÉ DE L'INVENTION La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des limitations des solutions de l'art antérieur, notamment celles exposées ci-avant, en proposant une solution qui permette d'ouvrir et de refermer de façon aisée une trappe de sol. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne un dispositif d'ouverture et de fermeture d'une trappe et de remontée des équipements de connexions en énergies comportant : - des éléments d'ouverture de la porte de la trappe, - des éléments de remontée des équipements de connexions en énergies, caractérisé en ce que le dispositif comporte des moyens de provoquer la mise en mouvement des éléments de remontée par les éléments d'ouverture de la porte après un délai non nul prédéterminé. Cette remontée décalée dans le temps permet de réduire la force totale à exercer par un opérateur pour ouvrir une trappe. Dans des modes particuliers de réalisation, le dispositif d'ouverture et de fermeture d'une trappe de sol pour aéronefs, et de remontée des équipements de connexions en énergies, peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Dans un mode particulier de réalisation, les éléments d'ouverture de la porte mettent en mouvement les éléments de remontée lorsque lesdits éléments d'ouverture de la porte forment avec le sol un angle sensiblement égal à 30 degrés. De telles dispositions permettent qu'une fois l'effort maximal passé, les éléments de remontés soient activés. Dans un mode particulier de réalisation, dans lequel le délai non nul est prédéterminé par les bras oblongs, chaque bras oblong étant attaché par une de leurs extrémités à la surface inférieure de la porte, et par l'autre extrémité aux bords du plateau. De telles dispositions permettent de choisir le délai de déclenchement du mouvement du plateau porte-équipements en fonction de la course des bras oblongs. Dans un mode particulier de réalisation, le dispositif comporte des moyens de freiner l'ouverture de la porte lorsque l'ouverture dépasse un angle prédéterminé non nul. De telles dispositions permettent de sécuriser l'ouverture de la trappe de sol. Dans un mode particulier de réalisation, les moyens de freiner l'ouverture de la porte comportent deux vérins, dits « vérins de plateau », chaque vérin de plateau étant monté en une extrémité aux bords du plateau, et en leur autre extrémité au bord longitudinal arrière du logement de la trappe. De telles dispositions permettent de freiner le plateau porte-équipements. Dans un mode particulier de réalisation, chaque vérin de plateau est monté en leur extrémité opposée au plateau porte-équipements sur une biellette à talon, dite « biellette de remontée », articulée autour d'axes parallèles à l'axe transversal Y. De telles dispositions permettent d'avoir un délai avant de déclencher les vérins du plateau. PRÉSENTATION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures qui représentent : - Figure 1 : une vue du dispositif selon l'invention en position totalement ouverte. - Figure 2 : une vue de dessus du dispositif selon l'invention en position fermée. - Figure 3 : une vue en coupe selon l'axe AA du dispositif selon l'invention en position fermée. Dans ces figures, des références identiques d'une figure à une autre désignent des éléments identiques ou analogues. Pour des raisons de clarté, les éléments représentés ne sont pas à l'échelle, sauf mention contraire. DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN MODE DE RÉALISATION DE L'INVENTION Comme décrit précédemment, une trappe 200 est un logement 24 dans le sol fermé par une porte horizontale. On définit les termes suivants, un logement 24 dans le sol correspond à une fosse, et une ouverture de la trappe 200 correspond à la partie supérieure du logement 24. On définit pour la suite de la description un repère XYZ dans lequel l'axe vertical Z correspond à la profondeur de la trappe 200, l'axe longitudinal X est un axe du plan horizontal au niveau du sol, correspondant à l'axe suivant l'ouverture du couvercle de la trappe 200, et un axe transversal Y faisant partie du plan horizontal au sol, perpendiculaire à l'axe X. On utilise par la suite les termes avant, arrière, droite et gauche par rapport à l'axe longitudinal X. Le dispositif comporte en premier lieu des éléments qui permettent d'ouvrir la trappe 200, appelés par la suite « éléments d'ouverture ». Parmi lesdits éléments d'ouverture, le dispositif comporte une porte 10 permettant d'accéder au logement 24 aménagé dans le sol. Ladite porte 10 est fabriquée en aluminium par exemple mais peut aussi être en acier. Les dimensions horizontales d'une ouverture d'une trappe 200 de sol pour aéronef sont d'environ 84 cm * 84 cm, c'est-à-dire 84 cm dans l'axe longitudinal X et 84 cm dans l'axe transversal Y, mais le dispositif objet de l'invention est adaptable quelles que soient les dimensions des trappes 200 de sol. Dans cet exemple non limitatif, le poids d'une porte 10 d'une trappe 200 est d'environ 130 kg. La porte 10 est maintenue en position fermée par un élément de sécurité 22, ladite porte 10 en position fermée se situant dans le plan XY. La porte 10 en position totalement ouverte est sensiblement perpendiculaire au sol et se trouve donc dans le plan YZ. Ledit élément de sécurité 22 présente en figure 2 une forme de « patte d'oie ». Le dispositif objet de l'invention ne dépend pas de la forme de l'élément de sécurité 22. En effet, un élément de sécurité 22 de forme rectangulaire convient aussi. Une poignée 21 est située sur la porte 10 proche dudit élément de sécurité 22. Ladite poignée 21 est constituée d'un plat de préhension relié à deux ronds métalliques qui traversent la porte par le biais de deux percements. La poignée 21 est reliée à un système de biellettes de liaison qui sont reliées à une serrure 11. Ladite serrure 11 est en inox mais peut-être faite d'un matériau différent. La serrure 11 est une serrure à claquer de type coffre à outils de camions. Ladite serrure 11 est installée sur un support métallique fixé sous la porte 10 de la trappe. La porte 10 est articulée selon un axe transversal Y1 à un châssis 23 solidarisé sur les bords de l'ouverture. L'articulation Y1 est disposée à proximité du bord longitudinal avant de l'ouverture. Comme illustré dans l'exemple de la figure 1, chaque bord latéral selon l'axe transversal Y de la porte 10 est reliée via une pièce d'assemblage 13 à un vérin dit vérin de la porte 14. Chaque vérin de la porte 14 est fixé aux surfaces latérales du logement 24 dans le plan XZ à une distance H2 égale à environ 600 mm dans cet exemple de réalisation. Le dispositif comporte en second lieu, un plateau porte-équipements 20. Les dimensions dudit plateau porte-équipements 20 sont ici d'environ 40 cm selon l'axe longitudinal X et de 70 cm selon l'axe transversal Y. Le plateau porte-équipements 20 est parallèle au sol dans la position fermée de la trappe 200. Le plateau porte-équipements 20 est apte à supporter des équipements d'accès aux énergies. Dans le présent exemple, chaque côté de la porte 10 selon l'axe transversal Y1 est relié à un bras oblong 12. En leur autre extrémité, chaque bras oblong 12 est relié à un bord du plateau 15. De la sorte, on détermine une liaison pivot glissant entre la porte 10 et le plateau porte-équipements 20. Les bras oblongs 12 ne sont pas indispensables pour la réalisation du dispositif, en effet lesdits bras oblongs 12 peuvent être remplacés par une autre pièce qui permet de réaliser le même mouvement. En troisième lieu, le dispositif comporte des éléments, dits par la suite « éléments de remontée » qui permettent de remonter le plateau porte-équipements 20 équipé des différents accès aux énergies nécessaires pour les connexions énergétiques d'un aéronef. Lesdits éléments de remontée sont actionnés par les éléments d'ouverture lorsque l'angle de la porte 10 de la trappe 200 avec le sol, atteint un angle d'environ 30 degrés. Chaque bord du plateau 15 est relié à un vérin du plateau 17.Chaque vérin du plateau 17 est relié à une biellette appelée « biellette de remontée 16». Ladite biellette de remontée 16 est fixée au bord longitudinal arrière du logement 24 dans le plan YZ, c'est-à-dire le bord le plus éloigné de l'articulation Y1. Les biellettes de remontée 16 sont situées à une hauteur H1 d'environ 750 mm. La hauteur H1 est proche de la dimension du châssis 23 dans l'axe longitudinal X et dans l'axe transversal Y. Les biellettes de remontée 16 possèdent une longueur d'environ 10 cm. Les biellettes de remontée 16 sont composées d'un talon. Les biellettes de remontée 16 sont en acier mais elles peuvent être faites d'un autre matériau comme de l'aluminium. Les vérins de la porte 14 et les vérins du plateau 17 sont des vérins à gaz. Les vérins de la porte 14 ont une course de 35 cm et les vérins du plateau 17 ont une course de 25 cm dans cet exemple de description. Les vérins de la porte 14 et les vérins du plateau 17 peuvent avoir des courses différentes les uns des autres. La biellette de remontée 16 présente un mouvement de bascule et a deux positions : une position dite « position basse » et une position dite « position haute ». Lorsque l'extrémité de la biellette de remontée 16 reliée avec le vérin du plateau 17, est plus basse selon l'axe Z, que la liaison entre la biellette de remontée 16 et le bord longitudinal arrière du logement 24 dans le plan YZ le plus éloigné de l'articulation Y1, alors la biellette de remontée 16 est en position basse. Lorsque l'extrémité de la biellette de remontée 16 qui est reliée avec le vérin du plateau 17, est plus haute selon l'axe Z, que la liaison entre la biellette de remontée et le bord longitudinal arrière du logement 24 dans le plan YZ le plus éloigné de l'articulation Y1, alors la biellette de remontée 16 est en position haute. Les bords du plateau 15 sont reliés à des éléments de liaison 18 par une liaison pivot. Lesdits éléments de liaison 18 sont reliés au bord longitudinal arrière du logement 24 dans le plan YZ le plus éloigné de l'articulation Y1 par une liaison pivot. Les éléments de liaison 18 sont reliés entre eux par une barre 19 qui est parallèle à la porte 10 quand ladite porte 10 est en position totalement ouverte donc dans un plan YZ. Le réglage du dispositif est différent selon les saisons. En effet, l'effort de manoeuvre à l'ouverture de la trappe 200 en hiver est plus important qu'en été. Cette différence de réglage s'explique car le coefficient de compression des vérins à gaz est proportionnel à la température. Cinématique du mouvement lors de l'ouverture d'une trappe de sol : En figures 2 et 3 sont illustrées un exemple de trappe 200 en position fermée. La figure 2 est une vue de dessus d'une trappe 200 et la figure 3 est une coupe suivant l'axe AA du dispositif en position fermée. La porte 10 se trouve alors dans un plan XY. L'élément de sécurité 22 se trouve en position fermée : ledit élément de sécurité 22 se trouve sur le châssis 23 de la trappe 200 et sur la porte 10. Ainsi, l'élément de sécurité 22 maintient la porte 10 en position fermée. Pour activer l'ouverture de la trappe 200, un opérateur met en position ouverte l'élément de sécurité 22. Ledit élément de sécurité 22 ne se situe alors plus sur le châssis 23 de la trappe 200 et sur la porte 10, mais uniquement sur le sol. Pour déclencher l'ouverture de la porte 10, l'opérateur actionne la poignée 21 ce qui provoque un mouvement de translation des biellettes de liaison selon l'axe X, et lesdites biellettes de liaison actionnent le levier de la serrure 11. Le déplacement des biellettes de liaison est d'environ 5 à 6 cm. Lorsque l'opérateur lâche la poignée 21, la porte 10 s'ouvre d'environ 30 degrés du fait du coulissement de l'ensemble piston/tige des vérins de la porte 14. Cette partie décrite ci-dessus correspond à une première phase d'ouverture d'une trappe 200. Au cours de cette première phase d'ouverture de la trappe 200, les éléments d'ouverture sont activés. Dans une seconde phase, la porte 10 continue de s'ouvrir par le coulissement de l'ensemble piston/tige des vérins de la porte 14. L'ouverture de la porte 10 active le déplacement des bras oblongs 12. Lesdits bras oblongs 12 étant reliés aux bords du plateau 15. Lorsque les bras oblongs 12 sont en fin de course, lesdits bras oblongs 12 entrainent le mouvement du plateau porte-équipements 20 ainsi que les vérins du plateau 17. Dans cette seconde phase, les éléments de remontée sont à leur tour activés via les déplacements des éléments d'ouverture après un délai d'environ 3 secondes. Le mouvement du plateau porte-équipements 20 fait tourner la biellette de remontée 16. Lorsque chaque biellette de remontée 16 se trouve dans l'axe du vérin du plateau 17 associé, la porte 10 est alors ouverte à 90 degrés. Le mouvement du plateau porte-équipements 20 entraine les déplacements des éléments de liaison 18 et de la barre 19. En fin de seconde phase, le mouvement d'ouverture est ralenti du fait que le plateau porte-équipements 20 soit lesté. Le plateau porte-équipements 20 est lesté d'environ 40 kg, ce qui correspond à une moyenne du poids des équipements de ressources énergétiques qui sont installées sur un plateau porte-équipements 20. L'ouverture de la trappe 200 reprend de la vitesse par l'activation des vérins du plateau 17. Si le plateau porte-équipements 20 n'était pas lesté, l'ouverture de la trappe 200 par la porte 10 serait rapide et n'aurait pas de ralentissement. A la fin de cette seconde phase, les vérins du plateau 17 et les bras oblongs 12 sont en fin de course, la porte 10 fait un angle d'environ 80 degrés avec le sol, et le plateau porte-équipements 20 est sensiblement remonté, à hauteur de 95 % de la remontée complète du plateau porte-équipements 20. Les vérins du plateau 17 n'exercent plus de force destinée à la remontée du plateau porte-équipements 20 dès que la porte 10 forme un angle de 80 degrés avec le sol. En troisième phase, le mouvement d'ouverture de la porte 10 entraine le basculement de la biellette de remontée 16. Ladite biellette de remontée 16 passe de la position basse à la position haute ce qui permet de remonter le plateau porte-équipements 20. Ladite biellette de remontée 16 permet d'ouvrir la porte 10 d'un angle de 90 degrés. En fin de troisième phase, la porte 10 est totalement ouverte, donc ladite porte 10 se trouve dans le plan YZ, et les vérins de la porte 14 sont arrivés en fin de course. La figure 1 illustre un exemple de réalisation de l'invention en position totalement ouverte, c'est-à- dire que la porte 10 forme un angle de 90 degrés avec le sol. Cinématique du mouvement lors de la fermeture d'une trappe de sol : Lors de la fermeture de la trappe 200, l'opérateur cherche à passer d'une position illustrée à la figure 1, dans laquelle la porte 10 d'une trappe 200 est totalement ouverte, à la position fermée illustrée en figure 2, ou également par la vue en coupe de la figure 3. L'opérateur exerce une force sur la porte 10 de sorte à la refermer et les biellettes de remontée 16 sont actionnées. Dans un premier temps, la fermeture ne nécessite que très peu d'effort. Les biellettes de remontée 16 passent de la position haute à la position basse. Passer du premier niveau de fermeture de la trappe 200 au second niveau nécessite plus d'efforts de la part de l'opérateur. Entre ces deux niveaux existe un point dur anti-écrasement de l'opérateur. Ledit point dur anti-écrasement permet de sécuriser un opérateur lorsque ledit opérateur branche des câbles d'un aéronef sur les équipements de connexion en énergies installés sur le plateau porte-équipements 20. En effet, lors de l'étape de branchement des câbles, l'opérateur est assis entre les deux éléments de liaison 18 et ses pieds peuvent être entre la barre 19 et le plateau porte-équipements 20. Dans cette position assise, un risque d'écrasement existait pour l'opérateur. Dans un second temps, pour refermer la trappe 200, l'opérateur doit exercer plus d'efforts sur la porte 10 que lors du premier niveau de fermeture de la trappe 200. L'effort que doit exercer l'opérateur pour fermer la porte 10 est diminué avec la vitesse du mouvement de fermeture de la trappe 200 dans le premier niveau de fermeture de la trappe 200 et du poids de la porte 10. L'effort de l'opérateur entraine vers le fond du logement 24 les vérins de la porte 14, les vérins du plateau 17, les bras oblongs 12 et le plateau porte-équipements 20. L'opérateur doit ensuite déplacer l'élément de sécurité 22 pour le mettre en position fermée. Ainsi, la position fermée du dispositif comme illustrée en figures 1 et 3 est retrouvée. La description ci-avant illustre clairement que par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs qu'elle s'était fixés. En particulier, de faciliter l'ouverture de la porte 10 et sa fermeture, et de remonter le plateau porte-équipements 20 supportant les équipements de ressources en énergies. REVENDICATIONS1. Dispositif d'ouverture et de fermeture d'une trappe (200), et de remontée des équipements de connexions en énergies comportant : - des éléments d'ouverture de la porte (10) de la trappe (200), - des éléments de remontée des équipements de connexion en énergies, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de provoquer la mise en mouvement des éléments de remontée par les éléments d'ouverture de la porte (10) après un délai non nul prédéterminé. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel les éléments d'ouverture de la porte (10) mettent en mouvement les éléments de remontée lorsque lesdits éléments d'ouverture de la porte (10) forment avec le sol un angle sensiblement égal à 30 degrés. 2. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le délai non nul est prédéterminé par les bras oblongs (12), chaque bras oblong (12) étant attaché par une de leurs extrémités à la surface inférieure de la porte (10), et par l'autre extrémité aux bords du plateau (15). 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif comporte des moyens de freiner l'ouverture de la porte (10) lorsque l'ouverture dépasse un angle prédéterminé non nul. 4. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel les moyens de freiner l'ouverture de la porte (10) comportent deux vérins, dits « vérins de plateau » (17), chaque vérin de plateau (17) étant monté en une extrémité aux bords du plateau (15), et en leur autre extrémité au bord longitudinal arrière du logement (24) de la trappe (200). 5. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel chaque vérin de plateau (17) est monté en leur extrémité opposée au plateau porte-équipements (20) sur une biellette à talon, dite « biellette de remontée » (16), articulée autour d'axes parallèles à l'axe transversal Y.