Brevet FR3073833A1 — publié le 20190524

L'invention se situe dans le domaine de la manutention de pièces à l'aide d'un pont roulant. On utilise souvent un pont roulant pour déplacer ou manoeuvrer une charge lourde. Le fait d'utiliser un pont roulant pour basculer une charge, en exerçant 15 un effort horizontal avec le crochet qui la tient, de sorte que le câble d'élingage qui soutient la charge est incliné, est dit : "tirer en renard". Lorsqu'on manoeuvre ainsi une charge pour la passer d'une position verticale à une position horizontale, à l'instant où cette charge entre en contact avec le sol, la tension dans le câble du pont et la réaction au sol sont indéterminées. On sait 20 seulement que la somme des deux est sensiblement égale au poids de la pièce. Une telle manoeuvre provoque immanquablement un effet "coup de fouet". En effet, à l'instant où le centre de gravité de la charge dépasse la verticale du point d'appui au sol, les deux forces, réaction au sol et tension du câble, 25 deviennent déterminées, le moment par rapport au point de contact étant lui-même déterminé. Si la tension préalablement indéterminée du câble était faible, elle peut passer d'une valeur négligeable à une valeur notablement plus importante, par exemple, la moitié du poids de la charge. Cette variation brutale, en une fraction de degré d'inclinaison de la charge, provoque un coup 30 de fouet qui n'est amorti que par la souplesse du câble et de la structure du pont ; les efforts dynamiques correspondants peuvent être très élevés. 1 2 Le but de l'invention est de proposer un procédé ou des moyens pour éviter l'effet "coup de fouet". Selon l'invention, un système pour basculer une charge suspendue par une première extrémité à une élingue d'un engin de levage, notamment à un pont roulant, comprend des moyens pour provoquer un déplacement horizontal d'une deuxième extrémité de la charge, plus basse que la première à mesure que la première extrémité descend. Les moyens de déplacement peuvent comprendre un chariot et une rampe, le chariot comprenant : - un châssis prévu pour se déplacer horizontalement selon une direction longitudinale ; - un bras articulé autour d'un axe de basculement transversal à la direction longitudinale ; - des moyens d'appui pour une extrémité libre du bras sur la rampe ; et, - des moyens pour fixer la deuxième extrémité de la charge (2) au bras (7) ; disposés de sorte que, dans la position initiale : - le centre de gravité de la charge est décalé horizontalement relativement à l'axe de basculement, c'est-à-dire qu'il existe une distance d'excentration horizontale non nulle entre une ligne verticale passant par le centre de gravité et l'axe de basculement ; et, - la rampe exerce sur les moyens d'appui un effort ayant une composante horizontale dirigée selon la direction longitudinale. Les moyens d'appui comprennent avantageusement au moins un galet et la rampe peut comprendre un chemin de roulement pour ce galet, le chemin de roulement étant en pente descendante selon la direction longitudinale. 3 Le système peut comprendre des moyens d'interface pour mettre en prise la deuxième extrémité de la charge avec des moyens réciproques du bras. Le système peut aussi comprendre une voie formée d'un ou plusieurs rails, de 5 préférence deux rails, sur laquelle le chariot se déplace selon la direction longitudinale. Le système peut en outre comprendre un stand pour faire reposer la première extrémité de la charge dans la position finale. Le stand est avantageusement 10 monté roulant sur la voie. Des modes de réalisation et des variantes seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : 15 la figure 1 est une vue schématique latérale en élévation, d'un système de basculement selon l'invention, en cours d'utilisation pour le basculement d'un poteau tubulaire ; les figures 2 à 6 sont des vues similaires à celle de la figure 1, chacune illustrant une étape du basculement ; 20 la figure 7 est une vue en perspective, de trois quarts arrière et de dessus, d'un double système selon l'invention ; la figure 8 est une vue de détail, latérale, du système de la figure 7; la figure 9 est une vue latérale et en élévation, d'un chariot pour le système de la figure 7; 25 - la figure 10 est une vue en perspective, de trois quarts arrière et de dessus, d'une rampe pour le système de la figure 7; la figure 11 est une vue de détail, en perspective et de trois quarts avant d'une d'articulation du chariot de la figure 9; la figure 12 est une vue en perspective et de trois quarts arrière de 30 l'articulation de la figure 11 ; et, la figure 13 est une vue de détail de l'articulation de la figure 11. 4 Arbitrairement, l'avant est considéré à gauche et l'arrière à droite sur les figures. 5 La figure 1 illustre un système 1 selon l'invention, pour basculer une charge 2. Dans l'exemple illustré, la charge est un poteau de type tubulaire. La charge 2 est maintenue à une première extrémité 3 par une élingue 4 suspendue à un crochet 5 d'un engin de levage. 10 Dans le mode de réalisation schématiquement illustré aux figures 1 à 6, le système 1 comprend notamment : - un chariot 6, muni d'un bras 7; - une rampe 8 ; et, - un stand 9. 15 La rampe 8 comprend un chemin de roulement 14 formant une pente descendant progressivement lorsqu'on le parcourt d'avant en arrière. Le chariot est mobile horizontalement. Le bras est fixé articulé autour d'un axe 20 de basculement X7 porté par une partie supérieure d'un châssis 6A du chariot 6. L'axe d'articulation X7 est perpendiculaire au plan de la figure 1. Le bras s'étend principalement vers l'avant à partir de cet axe. Le chariot comprend en outre un plateau, fixé au bras 7, à l'avant de l'axe de basculement X7. Un galet 15 est monté à une extrémité libre avant du bras 7, au-delà de du plateau 12. 25 Le galet 15 est prévu pour rouler sur le chemin de roulement 14. Une deuxième extrémité 13 de la charge 2 est fixée au plateau 12, de façon amovible. Dans la position de la figure 1, la charge 2, initialement disposée en position verticale sur le plateau 12, est déjà inclinée et en cours de 30 basculement. 5 Les figures 2 à 6 illustrent cinq étapes d'un procédé de basculement selon l'invention. La figure 1 est une représentation agrandie de l'étape illustrée à la figure 4. 5 La figure 2 représente une étape initiale du basculement. Comme illustré à cette figure, la charge 2 est d'abord suspendue par sa première extrémité 3 à l'élingue 4 puis fixée par sa deuxième extrémité 13 sur le plateau 12. A cette étape, la charge est verticale, le centre de gravité G de la charge est situé à l'aplomb du crochet 5, dans l'axe X4 de l'élingue 4. La première extrémité 3 10 constitue une extrémité supérieure de la charge et la deuxième extrémité 13 en constitue une extrémité inférieure. Le plateau est disposé de sorte qu'une ligne de gravité VG, verticale passant par le centre de gravité G de la charge 2, est décalée vers l'avant relativement à 15 l'axe de basculement X7, d'une distance DG. Dans la position initiale illustrée à la figure 2, la ligne de gravité VG est sensiblement confondue avec l'axe d'élingue X4 et la valeur du décalage VG est égale à l'excentration horizontale D12 du plateau relativement à l'axe de basculement X7. 20 Dans la position initiale illustrée à la figure 2, le bras s'étend sensiblement horizontalement vers l'avant et le galet 15 repose sur la rampe 14. Lorsque l'engin de levage qui retient la charge relâche son effort, l'excentration DG de la charge engendre : - un couple qui tend à faire basculer le plateau 12, donc la charge 2, vers 25 l'avant sous le poids de la charge, selon la flèche F2 ; et, une force de réaction, exercée par le chemin de roulement 14 sur le galet 15, qui équilibre le couple. La force de réaction comprend une composante horizontale dirigée vers 30 l'arrière proportionnelle à la pente locale à la position initiale. Cette 6 composante horizontale tend à déplacer le bras 7, donc le chariot 6, vers l'arrière, selon la flèche F6. Ainsi, comme illustré aux figures 2 à 6, le chariot 6 se déplace 5 automatiquement vers l'arrière, selon la flèche F6, à mesure que le cochet 5 descend. La forme du chemin de roulement 14, c'est-à-dire les variations de son altitude, est prévue pour qu'au cours du déplacement du chariot, le crochet se déplace sensiblement verticalement, sensiblement à l'aplomb de sa position initiale représentée par l'axe X4. On peut admettre que l'élingue soit 10 légèrement inclinée d'un certain angle de renard. On peut notamment créer un renard, de façon modérée et maîtrisée, pour amorcer le déplacement du chariot. La figure 6 illustre la position du système une fois la charge entièrement 15 basculée à l'horizontale. Dans cette position, la première extrémité repose sur le stand 9 et la charge peur être désolidarisée du crochet 5. La charge peut ensuite être reprise en position horizontale par un palonnier ou déplacée à l'aide du chariot 6 et du stand 9, sur lesquels elle repose. 20 On va maintenant décrire en détail un mode de réalisation d'un agencement 100 selon l'invention, en référence aux figures 7 à 13. La figure 7 illustre une vue générale de l'agencement 100. Dans le mode de réalisation illustré, l'agencement est un système double, c'est-à-dire qu'il 25 comprend deux systèmes 1, donc deux rampes 8, deux chariots 6 et deux stands 9. Les rampes sont disposées entre deux piliers 21 supportant un pont roulant, non représenté aux figures. A la figure 7, le système le plus en arrière est dans la position initiale de la figure 2 et le système le plus en avant est dans la position finale de la figure 6. Les deux systèmes 1 sont identiques ; la 30 description de l'un suffit à décrire les deux. 7 Chaque système 1 comprend une voie ferrée constituée d'une paire de rails 22. Sur lesquels le chariot 6 et le stand 9 sont prévu pour se déplacer. Les rails 22 servent notamment de guides lors du basculement d'une charge 2. La rampe 8 comprend deux chemins de roulement 14 disposés de part et d'autre de la voie 5 22,22, de sorte que dans la position initiale, le chariot et le stand se trouvent entre les deux chemins de roulement 14. Le chariot comprend deux bras 7, chacun équipé d'un galet 15, chaque galet étant prévu pour rouler sur un chemin de roulement respectif 14. 10 Dans l'exemple des figures 7 et suivantes, la rampe 8 est une rampe d'amorçage. Elle est plus courte que la rampe illustrée aux figures 1 à 6; elle n'a pas vocation à servir d'appui au bras durant tout le basculement de la charge. Une fois la résistance au roulement du chariot vaincue par la force 15 horizontale engendrée par la pente de la rampe et éventuellement par un angle de renard dont la valeur est maitrisée et acceptée, le galet quitte la rampe et le chariot se déplace le long de la voie tout au long de la descente du crochet de pont roulant. Le plateau bascule ensuite autour de l'axe de basculement X7 du chariot, s'adaptant ainsi à l'inclinaison de la charge tout au long du processus. 20 Ainsi, dans l'exemple illustré, la longueur L8 de la rampe, mesurée horizontalement, est moins grande que la longueur L2 du poteau 2. Le profil de la rampe permet de "jouer" avec le renard et de le maitriser complètement d'un bout à l'autre de la manoeuvre. 25 La figure 8 illustre partiellement la rampe 8 et l'un des bras du chariot 6. Comme illustré aux figures 7 et 8, la rampe comprend deux butées avant 23, chacune associée à un chemin de roulement respectif ; elle comprend aussi une butée arrière 24, seulement sur l'un des chemins de roulement, illustrée à la figure 8. Les butées avant 23 sont réglables horizontalement, de façon à 30 assurer un positionnement voulu du chariot sous la charge 2, lorsqu'elle est déposée sur le plateau 12. 8 La butée arrière 24 comprend un montant fixe 25 et un papillon 26. Le papillon 26 est monté escamotable autour d'un axe de papillon X26 disposé transversalement à une extrémité supérieure du montant 25, au-dessus du 5 chemin de roulement 14 ; le papillon 26 est disposé de sorte qu'il peut prendre appui à l'avant du montant 25 et pivoter selon R26 autour de son axe X26. Dans la position initiale illustrée à la figure 8, le galet 15 est disposé entre les deux butées 23, 24 et le galet 15 a un niveau supérieur N15 plus haut qu'un niveau inférieur N26 du papillon. Ainsi, tant que le bras est maintenu dans sa 10 position initiale, dite "horizontale", le papillon 26, qui est en appui sur le montant 25, empêche un déplacement du galet 15 vers l'arrière, au-delà du papillon 26 ; la butée arrière 24 évite ainsi que le chariot 6 ne se déplace vers l'arrière avant et lors de la mise en place de la charge sur le plateau. 15 Les figures 11 à 13 illustrent en détail les bras 7, l'articulation des bras 7 avec le chariot 6 et la fixation de la charge 2 sur le plateau 12. Comme illustré à ces figures, le plateau porte des taquets 31 prévus pour venir en prise chacun avec une ouverture respective 32 du châssis 6A, lorsque le 20 bras est dans la position horizontale illustrée aux figures 8 et 9. Pour permettre sa prise avec plateau 12, la charge 2 est préalablement équipée, à sa deuxième extrémité 13, d'une pièce d'interface 33 spécifique. Cette interface 33 est munie d'une noix 34 et d'un écarteur 35 en forme de tronc de 25 cône ; la noix et l'écarteur sont axialement reliés entre eux par une tige 36, de sorte que la noix est disposée au-delà de l'écarteur relativement à la deuxième extrémité 13 de la charge 2. Pour la mise en prise de la charge avec le plateau, la charge 2, suspendue au 30 crochet 5, est descendue verticalement jusqu'à ce que l'interface 33 vienne en prise avec le plateau. Lors de la descente de la charge 2, l'écarteur de 9 l'interface 33 pénètre dans le plateau 12 et provoque un basculement progressif des taquets 31 jusqu'à ce que ces taquets 31 soient libérés de leur prise avec les ouvertures 32. Le bras 7 est alors libre de basculer autour de son axe de basculement X7. 5 Le basculement étant possible, le galet 15 vient en appui sur le chemin de roulement 14 de la rampe. Le chemin de roulement étant en pente descendante vers l'arrière, le niveau N15 du galet diminue à mesure où le chariot recule, de sorte que le galet peut passer sous le papillon 26. Ainsi, une fois la charge 2 en 10 prise avec le plateau 12, les taquets 31 ne retenant plus le bras 7 en position horizontale, le déplacement du chariot vers l'arrière est permis. Dès le début du basculement, la tige 36 passe entre deux plaques de retenue 37, solidaires du châssis 6A ; la noix 34 de l'interface passe au-delà de ces 15 plaques de retenue 37, empêchant ainsi la charge 2 de se désolidariser du plateau. Une fixation est alors établie entre la charge 2 et le chariot 6. La forme de tronc de cône de l'écarteur 35 permet une rotation de la charge 2 autour de son axe longitudinal perpendiculaire au plateau afin d'éviter qu'elle 20 n'entraine le chariot dans une telle rotation. Ainsi, pour mettre en place le système 1 selon l'invention : on prépare le chariot de sorte que le bras soit en position horizontale, tel qu'illustré à la figure 9, le bras 7 étant maintenu en position horizontale 25 par les deux taquets 31 ; puis, - on déplace le chariot 6 vers l'avant jusqu'à la position initiale illustrée à la figure 8 ; au cours du déplacement du chariot vers l'avant, le galet 15 correspondant entre en contact avec le papillon 26 de la butée arrière 24 qu'il fait pivoter autour de l'axe X26, suivant la flèche R26, libérant le 30 passage de sorte que ce galet 15 pénètre d'arrière en avant dans l'espace entre la butée avant 23 et la butée arrière 24 ; puis, - 10 - on met en prise l'interface 33 avec le plateau 12, ce qui libère le bras de sa position horizontale ; puis, on descend progressivement le crochet 5, jusqu'à ce que l'appui du galet 15 sur le chemin de roulement engendre un déplacement du chariot 6 vers 5 l'arrière, à mesure où la charge 2 bascule. Dans l'exemple illustré : - D12 = 70 mm (excentration initiale); - L2 = 3 mètres (longueur du poteau) ; et, 10 - L8 = 2 mètres (longueur de la rampe). Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation préférés qui viennent d'être décrits mais, au contraire, l'invention est définie par les revendications qui suivent. 15 Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. 20 Un système selon l'invention est particulièrement avantageux. Il rend déterminées à tout instant, durant un basculement, la tension du câble et la réaction au sol, c'est-à-dire les réactions de la rampe et du chariot. Ainsi, il permet d'éviter le coup de fouet qui résultait de l'utilisation de la méthode du renard. 25 L'appui du bras sur la rampe inclinée crée une réaction horizontale repoussant le chariot créant ainsi le déplacement horizontal du point bas de la charge nécessaire au contrôle du renard et à la suppression de l'effet "coup de fouet". Une fois le mouvement horizontal amorcé, la rampe ne sert plus qu'au 30 contrôle du renard forçant le déplacement horizontal du chariot et limitant l'inclinaison du plateau basculant afin de limiter l'angle de renard à une valeur maitrisée. Le profil de la rampe peut être adapté à tout type de charge de façon à guider 5 le mouvement jusqu'à la position horizontale si besoin. Les avantages d'un système de basculement selon l'invention sont multiples et notamment : - permettre un contrôle du renard ; 10 - être adaptable à tout type de charge "longue", tel que le poteau précédemment illustré. - être simple d'utilisation. - permettre la mise à l'horizontale d'une REVENDICATIONS1. Système (1), pour basculer une charge (2) entre une position initiale et une position finale, ladite charge étant suspendue par une première extrémité (3) à une élingue (4) d'un engin de levage (5), notamment à un pont roulant, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (6, 8) pour provoquer un déplacement horizontal d'une deuxième extrémité (13) de ladite charge, plus basse que ladite première extrémité (3) à mesure que ladite première extrémité descend. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (6, 8) de déplacement comprennent un chariot (6) et une rampe (8), ledit chariot comprenant : - un châssis (6A) prévu pour se déplacer horizontalement selon une direction longitudinale (F6) ; - un bras (7) articulé autour d'un axe de basculement (X7) transversal à ladite direction longitudinale (F6) ; des moyens d'appui (15) pour une extrémité libre dudit bras sur ladite rampe (8) ; et, - des moyens (12, 33) pour fixer la deuxième extrémité (13) de ladite charge (2) audit bras (7) ; disposés de sorte que, dans la position initiale : le centre de gravité (G) de la charge (2) est décalé horizontalement relativement audit axe de basculement (X7), c'est-à-dire qu'il existe une distance d'excentration horizontale non nulle (DG>D12>0) entre une ligne verticale (VG) passant par ledit centre de gravité (G) et ledit axe de basculement (X7) ; et, ladite rampe (8) exerce sur lesdits moyens d'appui (15) un effort ayant une composante horizontale dirigée selon la direction longitudinale (F6). - 13 - 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'appui comprennent au moins un galet (15) et en ce que la rampe (8) comprend un chemin de roulement (14) pour ledit galet, ledit chemin de roulement étant en pente descendante selon la direction longitudinale (F6). 5 4. Système selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'interface (33) pour mettre en prise la deuxième extrémité (13) de la charge avec des moyens réciproques du bras (7). 10 5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une voie (22, 22) formée d'un ou plusieurs rails, de préférence deux rails (22), sur laquelle le chariot se déplace selon la direction longitudinale (F6). 15 6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un stand (9) pour faire reposer la première extrémité (13) de la charge dans la position finale. 7. Système selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le stand est 20 monté roulant sur la voie (22,22).