VEHICULE PORTE-CONTENEURS.

L'invention concerne un véhicule porte-conteneurs comportant des moyens de roulement, un châssis comportant une surface d'appui pour la réception d'un ou plusieurs conteneurs, et des moyens de positionnement du ou desdits conteneurs comportant des butées de centrage transversal et des butées longitudinales .

La présente invention entre dans le domaine de la manutention de conteneurs, au niveau d'installations portuaires, aéroportuaires , ferroviaires , routières ou mixtes .

L'invention concerne plus particulièrement un véhicule, sous la forme d'un automoteur, ou d'une remorque apte à être attelée à un véhicule tracteur, ce véhicule étant conçu apte à recevoir un ou plusieurs conteneurs de type maritime standardisé, servis par des moyens de chargement tel que palonniers de grue ou de pont appelés spreaders , ou encore par des engins de levage tels que chariots élévateurs , ou engins spéciaux portuaires .

L'immobilisation d'un navire au quai est très coûteuse, et tout est mis en œuvre, dans les grands ports, pour réduire au minimum les opérations de déchargement et de chargement.

Le déchargement des navires s'effectue avec des grues, qui ont maintenant des palonniers moufles , dit spreaders , capables de prendre plusieurs conteneurs à la fois, soit alignés, soit en parallèle, soit encore en plusieurs rangées de conteneurs alignés .

Faute de moyens de réception adaptés, ces spreaders déposent en général les conteneurs au sol . Les conteneurs sont repris par des grues ou par des spreaders pour deux conteneurs alignés selon leur longueur, pour être redéposés sur une remorque

classique conçue pour un conteneur de 40 pieds, ou pour deux conteneurs de 20 pieds.

Les conteneurs sont généralement saisis dans leur partie supérieure par les engins de manutention, et déposés, le plus rapidement possible, sur les moyens de réception constitués par des remorques tractées , des wagons , ou encore des automoteurs , qui les transporteront sur leur lieu d' utilisation ultérieur. La manutention sur les ports se fait généralement par trains de remorques.

La dépose de chaque conteneur, ou de chaque groupe de conteneurs, doit donc être la plus rapide possible. Dans un but de productivité, il n'est pas rare qu'un manutentionnaire, après avoir effectué son approche de positionnement, vienne à lâcher un conteneur avant que celui-ci ne repose entièrement sur son moyen de réception. Un tel largage peut être fait, par exemple, à 20 centimètres au-dessus de la zone de réception. La manœuvre étant très rapide, il se peut tout aussi bien, à l'inverse, que la dépose se fasse avec une poussée descendante verticale, ou même oblique, sous l'effet du poids et de l'inertie de l'engin de manutention. En particulier, il convient de considérer le cas où la masse du spreader vient, momentanément, s'ajouter à celle du ou des conteneurs qu'il dépose .

On comprend que les véhicules , notamment remorques , portuaires souffrent beaucoup de tels traitements , qui abrègent leur durée de vie .

L'invention a pour but de pallier les inconvénients de l'état de la technique en proposant un véhicule , notamment une remorque, conçu et calculé pour supporter les impulsions consécutives aux manœuvres brutales du manutentionnaire, tout en assurant un bon positionnement et un bon centrage de chaque charge .

De façon préférée, le véhicule selon l'invention est conçu de façon à recevoir plusieurs conteneurs .

A cet effet, l'invention concerne un véhicule porte-conteneurs comportant des moyens de roulement, un châssis comportant une surface d'appui pour la réception d'un ou plusieurs conteneurs, et des moyens de positionnement du ou desdits conteneurs comportant des butées de centrage transversal et des butées longitudinales, caractérisé par le fait que lesdites butées longitudinales sont composées d'une part par au moins une butée longitudinale fixe , et d' autre part par au moins une butée longitudinale escamotable montée pivotante autour d'un axe parallèle à ladite surface d'appui et conçue apte à saillir au- dessus de ladite surface d'appui (8) sous l'effet de son propre poids , et à demeurer escamotée sous ladite surface d' appui sous l'effet du poids d'un conteneur s 'appliquant sur son extrémité supérieure .

Selon une caractéristique de l'invention, ledit véhicule est un automoteur .

Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit véhicule est une remorque.

Le véhicule selon l'invention est conçu dans une optique d'économie, à la fois dans sa réalisation faisant appel à une standardisation de composants poussée au maximum, que dans son exploitation, ledit véhicule étant également conçu le plus léger possible pour économiser l'énergie de traction et de freinage .

Par rapport à l'art antérieur, le véhicule selon l'invention se distingue par une flèche très réduite en charge, par rapport à sa longueur.

De façon préférée, le véhicule selon l'invention est réalisé sous forme twin, c'est-à-dire pour l'emport de deux conteneurs alignés dans le sens de leur longueur.

Le véhicule selon l'invention est polyvalent pour permettre l'emport de conteneurs de dimensions différentes, notamment 20, 40 ou 45 pieds.

L'utilisation de ce véhicule selon l'invention permet de combiner le chargement par chariots élévateurs, c'est-à-dire latéralement ou par le dessus, ou/et par spreaders, et dans ce cas uniquement par le dessus .

La conception du véhicule selon l'invention impose une valeur limite de flèche lors des opérations de chargement, notamment par spreader .

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre des modes de réalisation non limitatifs de l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles :

- la figure 1 représente de façon schématisée et en perspective vue de dessus, un véhicule selon l'invention, sous la forme d'une remorque dans un premier mode de réalisation;

- la figure 2 représente de façon schématisée et en perspective vue de dessous , la remorque de la figure 1 ;

- la figure 3 représente, de façon schématisée et en perspective, une butée escamotable d'un véhicule selon l'invention, dans sa position d'équilibre;

- la figure 4 représente la butée escamotable de la figure 3 , dans une première position dite sous charge sous l'impulsion d'un effort d'appui F sensiblement vertical;

- la figure 5 représente, de façon schématisée et en coupe, la butée escamotable de la figure 3 , dans une seconde position dite d'équilibre ;

- la figure 6 représente de façon schématisée et en perspective vue de dessus, un véhicule selon l'invention, sous la forme d'un automoteur ;

- la figure 7 représente de façon schématisée et en perspective vue de dessus, un véhicule selon l'invention, sous la forme d'une remorque dans un second mode de réalisation

L'invention concerne un véhicule 1 porte-conteneurs .

L'invention concerne le domaine de la manutention de conteneurs , au niveau d' installations portuaires , aéroportuaires , ferroviaires , routières ou mixtes .

Des modes de réalisation préférés de l ' invention sont illustrés sur les figures .

Le véhicule 1 comporte des moyens de roulement 2. Classiquement ceux-ci sont constitués d' au moins un essieu 22 équipé de roues .

Dans une application préférée , le véhicule 1 est conçu sous la forme d'une remorque 3, tel que visible sur les figures 1, 2 et 7. Cette remorque 3 est destinée à être attelée à un véhicule tracteur, par l'intermédiaire de moyens d'attelage 4. Ces derniers peuvent consister, tel que visible sur la figure 2, en un bossage conçu apte à coopérer avec la sellette d'un véhicule tracteur motorisé , ou en un timon ou crochet conçu apte à coopérer avec une autre remorque, au sein d'un train de remorques. Les moyens d'attelage 4 peuvent encore, tel que visible sur la figure 7, être constitués de timons, crochets ou

similaires. Le véhicule 1 selon l'invention peut, avantageusement, être équipé de moyens d'attelage 4 à chacune de ses extrémités , de façon à pouvoir être intégré dans un train de véhicules .

La remorque 3 comporte encore, de préférence, dans un premier mode de réalisation tel que visible sur les figures 1 et 2 où les moyens de roulement sont regroupés à une extrémité de la remorque 3, des moyens d'appui au sol 5 à l'autre extrémité, notamment sous la forme d'une ou plusieurs béquilles. Ces moyens d'appui au sol 4 peuvent être rétractables, notamment verticalement tel que visible sur les figures 1 et 2 , ou/et en rotation pour leur repliement sous la remorque 3.

Dans un second mode de réalisation, tel que visible sur la figure 7 , la remorque 3 comporte des moyens de roulement 2 à chacune de ses extrémités .

Dans une autre réalisation le véhicule 1 est un automoteur 6, tel que visible sur la figure 6. Il comporte alors des moyens d' entrainement 7. Dans un mode de réalisation où l'automoteur 6 est piloté par un conducteur, il comporte une cabine de conduite. On notera qu'un tel automoteur 6 peut aussi être automatisé ou télécommandé, dans une version non représentée sur les figures .

Le véhicule 1 est conçu pour recevoir une charge utile constituée par un ou plusieurs conteneurs au niveau d'une surface d'appui 8. Le positionnement des conteneurs est assuré par des moyens de positionnement 9. Dans une application préférée, cette surface d'appui 8 est plane.

Le véhicule 1 comporte un châssis 10, dont une surface supérieure définit la surface d' appui 8 des conteneurs .

Les moyens de positionnement 9 du ou des conteneurs comportent

des butées de centrage transversal 14 et des butées longitudinales .

Le châssis 10 comporte des bras 13 munis de pentes constituant des butées de centrage transversal 14, sous forme d'un vé, des conteneurs sur la surface d' appui 8. Ces bras 13 sont espacés 1 ' un de l ' autre .

Ces bras 13 sont avantageusement réalisés en structures caissonnées. De préférence leur profil est fermé et rectangulaire, et les faces sont de même épaisseur.

Selon l'invention, les butées longitudinales, utilisées pour le positionnement et le maintien des conteneurs, sont composées d'une part par au moins une butée longitudinale fixe 15, et d'autre part par au moins une butée longitudinale escamotable 16.

Des butées longitudinales fixes 15 sont disposées de préférence aux extrémités opposées du véhicule 1, dans le sens longitudinal du châssis 10 selon un axe longitudinal A. Elles comportent des faces d'appui se faisant face et formant un vé, à une distance entre elles qui correspond au plus grand format de conteneur admissible par le véhicule 1, par exemple celui d'un conteneur de 45 pieds.

Chaque butée longitudinale escamotable 16 est montée pivotante autour d'un axe 17, qui est parallèle à la surface d'appui 8. Chaque butée longitudinale escamotable 16 est conçue apte à saillir au-dessus de la surface d'appui 8 sous l'effet de son propre poids, et à demeurer escamotée sous la surface d'appui 8 sous l'effet du poids d'un conteneur s' appliquant sur son extrémité supérieure 22.

Les butées longitudinales escamotables 16 sont, dans une application préférée, tel que visible sur les figures 3 à 5,

escamotables par gravité. Dans une réalisation préférée, chaque butée escamotable 16 est montée pivotante autour d'un axe 17 dans une structure dite boite 18. Cette boite 18 est facile à préfabriquer, et est conçue pour s'encastrer dans le profil en U que forme le côté d'un longeron 11.

Tel que visible sur la figure 4, la butée escamotable 16 est maintenue dans une première position dite sous charge, quand un effort F sensiblement vertical est appliqué à son extrémité supérieure 22, en particulier si le plancher d'un conteneur vient à la recouvrir. La butée escamotable 16 est alors escamotée sous la surface d'appui 8, qui est destinée à recevoir le conteneur .

Tel que visible sur la figure 5, la butée escamotable 16 occupe, en l'absence d'effort vertical sur l'extrémité supérieure 22, une seconde position dite d'équilibre. L'extrémité supérieure 22 de la butée escamotable 16 vient alors saillir au-dessus de la surface d'appui 8 sous l'effet du propre poids de la butée escamotable 16. Dans cette seconde position d'équilibre, une face d'appui 20 que comporte la butée escamotable vient coopérer avec une face d' appui complémentaire 21 que comporte la boite 18. Ainsi, la butée 16 peut s'opposer à un effort sensiblement horizontal G venant s'appliquer sur une face 19, sensiblement verticale que comporte la butée escamotable 16.

La butée escamotable 16 vient en saillie au-dessus de la surface d'appui du châssis 10, dans cette seconde position d'équilibre, soit à l'intérieur d'un logement que comporte un conteneur, soit à une extrémité de celui-ci. On comprend que, quand un conteneur est positionné entre une première butée longitudinale fixe 15 et une butée escamotable 16 dans cette seconde position d'équilibre, tout mouvement horizontal du conteneur se traduit par un effort horizontal G sur la face 19, auquel s'oppose la coopération des faces d'appui 20 et 21. Le

conteneur est donc parfaitement maintenu en position pendant son transport.

Avantageusement, dans une optique de standardisation, la même boite 18 est utilisée pour servir de structure porteuse à d'autres dispositifs que peut comporter le véhicule 1 selon l'invention, et en particulier une ou des béquilles aptes à constituer des moyens d'appui au sol 5.

La conception des bras 13, et des butées 14, 15 et 16, est faite pour une répartition optimale des appuis sur la structure tôlée qui est, de préférence, celle du châssis 10.

De façon préférée, les butées escamotables 16 sont au nombre de 3 paires de 2, disposées symétriquement par rapport à l'axe longitudinal A du véhicule 1, afin de pouvoir positionner de façon écartée deux conteneurs de 20 pieds, ou, seul un conteneur de 40 ou de 45 pieds. Il est clair que l'implantation d'un nombre supérieur de butées escamotables 16 est possible, dans la mesure où ces butées restent escamotées sous la surface d'appui 8 du châssis 10 si elles sont recouvertes par une zone pleine d' un conteneur .

Traditionnellement les conteneurs maritimes sont équipés de ferrures qui sont saillantes sous leur face inférieure. Ces ferrures , appelées pièces de coin pour celles dédiées à l'empilage des conteneurs, et bossages pour celles utilisées pour les moyens de fermeture du conteneur, sont toujours gênantes pour les éléments de guidage et les butées qui équipent les véhicules de transport, et il est fréquent de voir l'endommagement, soit des véhicules, soit des conteneurs, soit des deux.

A cet effet, l'espacement longitudinal et transversal des butées 14, 15, 16, et des bras 13 est calculé de façon à ce que ces ferrures de conteneurs soient face à une zone vide du

véhicule 1, sans possibilité d'interférence avec un des bras 13 ou encore une butée escamotable 16.

Les bras 13 sont donc disposés longitudinalement, selon l'axe A longitudinal du châssis 10, par rapport aux butées longitudinales fixes 15, à des distances calculées pour éviter toute interférence entre d'une part les ferrures de conteneurs standard de différents formats positionnés en appui sur lesdites butées longitudinales 15, et d'autre part lesdits bras 13.

Les butées escamotables 16 sont, quant à elles, disposées transversalement, à une distance de l'axe longitudinal A qui est calculée pour ne pas interférer avec des ferrures de conteneurs standard, dont les positions et espacements sont égale ment standardisés, en appui sur les butées de centrage transversal 14.

C'est pourquoi, dans une application préférée et tel que visible sur les figures 1, 2, 6 et 7, les bras 13 sont en débord du châssis 10. La cote du débord des butées par rapport au châssis 10 est calculée pour autoriser le passage sans heurt des conteneurs .

Dans une réalisation préférée représentée sur les figures, le véhicule 1 est conçu apte à recevoir un ou deux conteneurs, et notamment soit un conteneur de 40 pieds, soit un conteneur de 45 pieds, soit deux conteneurs de 20 pieds alignés.

La conception particulière du châssis 10 selon l'invention permet d'assurer la limitation, à une valeur donnée, de sa flèche lors des opérations de chargement, notamment par spreader, ainsi qu'en statique.

A cet effet, dans une optique de rigidité et de maîtrise du coût de construction, le châssis 10 comporte une structure

centrale en échelle, construite autour d'au moins deux longerons 11 parallèles longitudinaux, HA et HB. La conception de ces longerons 11, et du châssis 10, est optimisée dans une optique d'économie de matières premières, à la fois dans la limitation au minimum des variétés et des épaisseurs de tôles utilisées, et aussi dans le réemploi des chutes de découpe dans les plus petits sous-ensembles .

Cette conception privilégie les soudures en long, plus faciles à robotiser. Le coût de la soudure est alors particulièrement bas .

Chaque longeron 11 adopte un profil spécial de forme voisine d'un I.

Le profil choisi pour le longeron 11 diffère des profils du commerce, en ce que ses ailes sont volontairement plus fines, en proportion, que celles des profilés normalisés.

Le calcul de dimensionnement, en particulier de la hauteur du profil, c'est-à-dire de la partie centrale du I, est exécuté de façon à utiliser la même épaisseur de tôle pour l'âme que pour les ailes .

Dans une application préférée, cette épaisseur est judicieusement choisie de manière à optimiser, par sa réduction, le poids de l'ensemble, et à simplifier les approvisionnements en matière .

La conception des longerons HA etllB est importante car ils déterminent, ensemble, environ 50% du poids du véhicule 1.

Rappelons qu'un véhicule 1 porte-conteneurs dit twin, c'est-à- dire pour deux conteneurs de 20 pieds, reçoit couramment 20 à 80 tonnes de charge utile. En effet, il n'est pas rare, dans les ports, que des conteneurs de 20 pieds, théoriquement

limités à 30 tonnes, aient une masse réelle de 35 voire 40 tonnes .

Il est donc nécessaire de surdimensionner les véhicules porte- conteneurs , lors de leur conception , pour tenir compte de ces facteurs de charge majorés par rapport aux limitations de charge théoriques: masse presque doublée en statique, énergie cinétique presque quadruplée à l'impact lors de la dépose.

Afin d'assurer le coefficient de sécurité optimal, une tôle constitue une aile inférieure du I , formant caisson autour de chaque longeron 11. De façon préférée, cette tôle est d'une épaisseur de 12 mm.

Dans le cas particulier où le véhicule 1 est un automoteur 6, le profil des longerons 11 est calculé de façon à protéger des moyens de stockage d'énergie, tels que des réservoirs de carburant, ou encore des batteries, ou autre.

Les longerons 11 sont joints, pour former la structure en échelle du châssis 10, par des traverses transversales 12, dont les épaisseurs de tôles sont calculées selon le même principe que pour les longerons 11.

Dans une exécution préférée, ces traverses 12 sont caissonnées, et en particulier avec un profil fermé rectangulaire . De façon préférée , toutes les faces sont de même épaisseur .

Une telle structure en caisson procure une bonne rigidité. Elle offre en outre l'avantage de permettre une économie de traitement de surface , en particulier de peinture .

Une autre exécution avantageuse consiste en une réalisation de traverses 12 au profil en I comme les longerons .

La conception du châssis 10 est ainsi particulièrement rigide.

Ceci garantit une faible flèche sous l'effort, ce qui est particulièrement important si, par exemple deux conteneurs de 20 pieds doivent être transportés côte à côte. En effet, ces deux conteneurs ne doivent pas former d'angle entre eux, ce qui rendrait impossible une reprise de l'ensemble des deux conteneurs, en une seule opération, par un moyen de manutention tel qu'un spreader.

Si nécessaire, le châssis 10 peut encore, si le véhicule 1 est conçu pour des charges particulièrement élevées, être obturé par une ou plusieurs tôles joignant les longerons 11 pour former un caisson en U, ou encore un caisson fermé.

Dans l'application préférée où le véhicule 1 est une remorque 3, et dans le premier mode de réalisation tel que visible sur les figures 1 et 2 , la zone d' attelage de la remorque 3 , en partie avant, sur une sellette d'un véhicule tracteur, comporte, au niveau du châssis 10, un carénage inférieur de protection pour la manoeuvre d'accostage, qui apporte une haute rigidité à cette zone très sollicitée en contraintes .

De préférence, la hauteur de la sellette par rapport au sol correspond au standard portuaire de 1250 mm.

Dans l'application préférée où le véhicule 1 est une remorque 3 , et dans le second mode de réalisation de la figure 7 , le châssis 10 comporte avantageusement, de façon similaire, une ou plusieurs tôles formant carénage et renforcement de la zone d' implantation des moyens d' attelage 4.

Toutes les traverses 12 perpendiculaires aux longerons 11 comportent, avantageusement, au niveau de leur liaison avec ces derniers , des chanfreins pour permettre le passage de tubes protégeant les servitudes . De façon préférée , ces tubes ont un diamètre de 50 mm.

L'ensemble de ces principes de conception permet d'obtenir, par rapport à des véhicules traditionnels construits en profilés standard du commerce, pour la même capacité d'emport, un gain de poids d'environ 40%, ce qui est considérable, et autorise une importante économie de carburant.

Dans l'application préférée où le véhicule 1 est une remorque 3, et dans le premier mode de réalisation tel que visible sur les figures 1 et 2, ses moyens de roulement 2 sont constitués par un essieu unique porteur 23, dimensionné pour accepter la moitié de la charge maximale, l'autre moitié étant reprise par la sellette du véhicule tracteur. La configuration mono-essieu présente l'avantage d'éviter tout ripage, et, partant, toute dégradation du sol ou/et des pneumatiques, et, également de prévenir tout vrillage du châssis 10. L'économie constituée par la présence d'un essieu unique porteur 23 est, encore, particulièrement appréciable .

On a vu que les vitesses verticales de déchargement pouvaient être très élevées . Afin de pallier les inconvénients qui en découlent sur la structure, et notamment l'usure par fatigue, le véhicule 1 selon l'invention est avantageusement équipé d'au moins un dispositif amortisseur d'impact. Ce dispositif amortisseur peut équiper aussi bien les bras 13 de réception des conteneurs , que les moyens de roulement 2 , notamment l'essieu porteur 23. Il est naturellement possible de combiner des dispositifs amortisseurs à la fois sur les bras 13 et sur l'essieu porteur 23.

Pour équiper l'essieu porteur 23, notamment sous forme d'un essieu amortisseur complet, qui peut avantageusement être vendu indépendamment pour équiper des véhicules existants, il est possible de choisir des dispositifs de type anti-vibratoire tels qu'utilisés pour des machines-outils ou des machines tournantes , ou encore des butées à amortisseur de type ferroviaire, que l'on interpose alors entre la structure

porteuse de l'essieu 23 ou du bras 13 d'une part, et le châssis 10 d'autre part.

Les technologies à base de caoutchouc présentent une bonne résistance , à un coût acceptable .

Le véhicule 1 selon l'invention peut, encore, être adapté pour une utilisation routière, et incorporer les circuits d'éclairage, signalisation, freinage, réglementaires. A cet effet, la conception du châssis 10 comporte toutes les réservations utiles pour le passage des fluides hydrauliques , pneumatiques , ou électriques .

L'adaptation routière est intéressante, en raison de la faible tare à vide du véhicule 1 selon l'invention. On notera, à ce propos, qu'à l'inverse, une utilisation portuaire d'une remorque routière est quasiment impossible, en raison d'une forte flèche, par exemple de 60 à 70 mm, qui est fréquente sur des remorques routières car la flèche n'a pas d'importance pour l'utilisation routière. Alors que sur une remorque portuaire il convient de rechercher, en toute circonstance, la meilleure horizontalité de la zone de réception de la charge, afin de répartir celle-ci au mieux sur l'ensemble de la structure, que cette charge soit statique ou dynamique .

De façon avantageuse, le châssis 10 du véhicule 1 selon l'invention comporte des moyens de réception comporte, dans les espaces situés entre les traverses 12 , de grands volumes permettant la personnalisation du véhicule pour une utilisation particulière. La construction de la structure centrale en échelle rend particulièrement aisée l'installation, en partie inférieure de ce châssis 12 sous les longerons 11, de moyens de réception conçus aptes à autoriser le montage d' autres dispositifs .

Le véhicule 1 selon l'invention permet le chargement et le

déchargement aisés par un spreader de deux conteneurs alignés . Il permet aussi la reprise de conteneurs vides par des chariots élévateurs, de façon latérale. L'espacement des bras 13 et leur positionnement relatif adéquat par rapport aux guides standardisés de passage de fourches pour les conteneurs maritimes autorisent l'accès d'un élévateur au plus près de la structure centrale en échelle du châssis 10, et donc une préhension dans les meilleures conditions .

Le véhicule 1 est léger et son coût de réalisation est particulièrement économique, malgré son dimensionnement conçu pour résister à des conditions d'utilisation très dures.