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DISPOSITIF MONTE SUR VEHICULE DE TRANSPORT DE DECHETS. EN VUE DE
LEUR COMPRESSION ET DE LEUR EJECTION.
L'invention a pour objet un dispositif monté sur un véhicule de transport de matières telles que déchets en vue de leur compression et de leur éjection. Elle concerne plus spécialement tout type de véhicule transporteur tel que semi-remorque (à deux ou trois essieux) remorques, camions, container fixe ou mobile de type simple ou multi-benne à crochets, chaîne ou câble. L'invention a pour but d'apporter une solution originale au problème de transport et surtout de l'éjection horizontale de déchets quand on vise à réaliser un nombre de transport optimum.
Selon l'invention, il est possible d'opérer en toute sécurité et sur tout type de terrain à l'aide d'un personnel de qualification adaptée au fonctionnement des divers engins nécessaire aux diverses tâches. Ces tâches sont essentiellement : la récolte des différents produits (les déchets), leur compression, et enfin leur éjection.
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L'état de la technique en matière de transport/compression de déchets peut être illustré par divers procédés de transport/compaction. Leur caractéristique générale est de compacter faiblement les déchets dans des bennes dont la section est généralement rectangulaire ou trapézoïdale. On travaille alors avec un bouclier qui n'occupe qu'une partie de la section rectangulaire ou trapézoïdale (environ un tiers)
US-A-4 013 181 (R. N. Johnson) décrit un véhicule dans lequel est embarqué un système de compression et de déchargement de matières. Le système comporte essentiellement un bouclier mobile en translation longitudinale le long d'une paire de rails. L'élongation maximale du système en translation n'est possible qu'à la condition que la porte d'éjection de matière soit ouverte.
La figure 1 et surtout la figure 4 montrent que la section de travail du système est circulaire. Le bouclier est renforcé (figure 4) à l'aide d'une structure arrière en forme d'hexagone.
Le système est en fait un type de bélier que l'on peut monter et démonter sur des véhicules de service spécialement adaptés.
Le document FR-A-2 747 350 (J P Sauvion) décrit une solution technique étudiée pour améliorer l'évacuation et l'éjection horizontale de déchets. L'ensemble est conçu pour mettre en oeuvre un bouclier d'éjection dont le centre de gravité est bas, le tout faisant partie d'une structure de benne renforcée à section transversale cintrée en forme d'arc de cercle. La benne est munie d'un bouclier d'expulsion (16) (figure 2 du document) monté à l'extrémité d'un vérin de poussée et balayant intégralement les parois de benne entre deux positions de repos et de d'évacuation. Cette dernière se fait par un volet plat perpendiculaire à l'axe horizontal du véhicule.
Une paire symétrique de longerons assure la rigidité et présente une allure profilée évidée accueillant dans sa partie centrale des conduits de fluides d'actionnement et/ou des câbles conducteurs électriques.
De conception analogue est la benne de transport à déchargement par poussoir coulissant décrite dans le brevet FR-A-2 722 152 (Coder Pomiers Industries S. A. ) Dans cet équipement de transport/déchargement, on a prévu une section transversale de benne constante de forme non spécifiée, ladite benne étant le siège du déplacement coulissant d'un poussoir concave de forme identique, à l'aide d'un vérin télescopique. Le soulèvement de la benne n'est pas requis. Il est prévu de fournir, de manière intégrée, l'énergie hydraulique nécessaire aux divers déplacements (poussoir et./ou porte de fermeture) à l'aide d'une petite centrale embarquée sur le véhicule.
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FR-A-2 759 335 (GIRARD C. R. ) concerne un dispositif pour semi-remorque à deux ou trois essieux ;. le dispositif met en oeuvre un bouclier, un vérin à double effet muni d'un dispositif anti-flambement avec guidage sur deux rails et collier d'armature pour le vérin.
FR-2 766 801 (J-R LEGRAS) a pour objet un engin transporteur qui a pour fonction de charger, comprimer et décharger des containers remplis de matériau compressible. Le container a une section circulaire et il est accouplé au système de compression qui constitue une entité séparée.
Il existe donc de nombreuses publications relatives à des véhicules adaptés pour la collecte des détritus avec dispositif de collecte, chargement, compression aménagés dans une enceinte intégrée.
A titre d'illustration ultérieure de ceci on citera le brevet belge BE-A-694876 (titulaire : J. Decraux ; titre :"Dispositif de chargement et de déchargement de produits comprimés") qui est une excellente démonstration d'un dispositif en correspondance complète avec les préoccupations des opérateurs de transport et stockage de déchets. Le dispositif permet la compression de divers produits solides lors du chargement dans une cuve de forme cylindrique.
Le délestage dangereux vertical est évité. Il y a deux vérins qui travaillent en opposition et qui semblent protégés par des boucliers. La trappe de chargement est horizontale.
La demande de brevet français FR-A-2 722 152 de F. Curoy, Gallicchio N. et Masiero H.
(Titulaire : Coder Pomiers Industries Société Anonyme) a pour titre"Benne pour transport de matériau en vrac à déchargement par poussoir coulissant" ; il décrit une benne permettant d'éviter le délestage vertical avec une porte amovible (6) extrême dans l'axe de la benne et ouverte pneumatiquement. Une évacuation mesurée se fait sous l'action du vérin télescopique (4) Le dispositif envisage une centrale hydraulique embarquée sur tout l'équipage (p. 3 ligne 25) Une sorte de bouclier (3) protège le vérin. Il n'est pas décrit en dehors de sa fonction de reprise de l'ensemble des forces exercées lors du compression (forme concave vers l'arrière)
Décrivent également des compacteurs de déchets embarqués sur véhicules à symétrie cylindrique les documents suivants : - La demande de brevet français M.
Laterrade FR-A-2 634 185 (titre : Installation de récupération et d'évacuation de matériaux en vrac, notamment de déchets) Propriétaire : La Tôlerie Industrielle. La configuration du véhicule transporteur est cylindrique mais le compression se fait avec deux réservoirs (3) et (13)
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- La demande de brevet français FR-A-2 689 869 de J-R LEGRAS (Société Legras S. A.) est intitulée : Dispositif de compression et de poussée pour caisses de semi-remorques de transport de déchets de grande capacité, à chargement par le dessus, et son procédé de mise en oeuvre.
Les figures représentent un dispositif de compression et de poussée pour caisses de semiremorques de transport à chargement par le dessus Le dispositif comporte une caisse, un fond, une ouverture de chargement et une porte de déchargement. On fait aussi usage d'un rail et d'une pluralité de vérins qui permettent le blocage de coulisseaux porte bouclier et l'ajustement du niveau de compactage.
- La demande de brevet français de J. Dufoi (Ouest Environnement S. A. R. L. ) FR-A-2 723 729 dont le titre est : Dispositif fixe ou amovible embarqué sur véhicule pour la collecte et le compression de déchets - La demande de brevet français FR-A-2 423 369 de Kou J. J., également titulaire, a pour titre : carrosserie à vidage arrière par bouclier
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- La demande de brevet français de R. Joumat FR-A-26811650 (titulaire : Chaudronnerie reconditionnment et construction mécanique S. A. R. L.) a pour titre : Système d'actionnement d'un bouclier pousseur et notamment pour compacteur de déchet.
Ce document a la particularité de proposer une solution dynamique, par action de vérins conjugués, au problème du déplacement du bouclier dans le canal de déplacement lors du mouvement de translation de compactage.
La symétrie axiale du transporteur et l'usage d'un vérin télescopique à double action sont décrits dans la demande de brevet français de G. H. Fremond (titre : Procédé et dispositif de compression de matières compressible, en particulier de déchets)
Enfin, pour clôturer cette brève revue des solutions existantes il faut également mentionner les améliorations apportées aux dispositifs de fermeture étanches des équipements de transport./compression ; à ce sujet, on mentionnera le document US-A-4 307 541 intitulé" Tailgate operating and locking mechanism" (inventeurs : Ch.. Farmer & M Copeland) ; propriétaire : Dempster Systems Knoxville, Tenn) Le brevet décrit un système de verrouillage de trappes ou analogues. Le verrouilage est exercé sur deux entités à l'avant et à l'arrière.
On fait usage de deux crochets et d'un vérin hydraulique.
Les problèmes qui se posent aux acteurs économiques qui ont pour activité le transport, la compression, la décharge de déchets sur sites autorisés se sont faits à la fois plus aigus et plus précis. Deux types de transport de déchets sont actuellement visibles : les transports sur bennes ouvertes (bennes vrac éventuellement recouvertes d'un filet) et les transports sur charrois équipés de vérins de compaction. comme on a pu l'illustrer dans l'aperçu donné plus haut de l'état de la technique ; les équipements sont nombreux et ils parviennent à atteindre une compaction volumique exprimée en pourcentage, de 20 à 40%.
Le gain économique réalisable par la technique de compression est identifiable à trois niveaux : - Diminution du nombre de voyages (en conséquence : trafic plus fluide) - Diminution du coût de mise en décharge facturé au volume.
- Diminution des accidents et aléas dans la manutention des déchets et dans leur mise en forme avant recyclage.
La construction des cuves de transport à compression et à éjection doit répondre à des impératifs de sécurité et de rentabilité qui ne sont pas toujours aisés à rencontrer et les solutions techniques adoptées sont toujours des solutions de compromis. Quand la compaction des déchets est réalisée à l'aide d'une structure englobant un vérin en translation le long des génératrices d'une cuve cylindrique, quand on utilise un bouclier, même un bouclier circulaire (document de R. N. Johson et document de Pomiers), des problèmes majeurs subsistent. Il y a la nécessité d'assurer une résistance mécanique de l'ensemble. Elle a pour conséquence que des épaisseurs de tôle plus importantes sont employées et que des équipements à structure mécanique mieux conçue mais de toutes manières plus pesante, sont mis en oeuvre.
Le coût total de l'équipement constitue un investissement d'autant plus élevé De plus, ce type de solution doit être désavoué en raison du fait que le poids à vide, la tare du véhicule, est très importante. Il en résulte des frais de fonctionnement plus importants notamment en taxes, et les frais sont forcément répercutés sur le coût du transport. qui devient un poste trop important, dans l'évaluation du prix de revient global du traitement des déchets. La présente invention vise également à diminuer de tels frais élevés en investissement et en opération.
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Tout en faisant le pari de mettre en oeuvre une structure de bouclier circulaire dans laquelle la résistance mécanique d'ensemble est assurée, l'invention a apporté une solution originale sans répercussion exagérée sur le coût total. Les solutions apportées aux problèmes de la cuve avec une structure de type piston/bouclier portent essentiellement sur la géométrie.
On a en effet veillé à ce que la symétrie axiale par rapport à un cylindre (dont l'axe serait le vérin) soit conservée de façon optimale, si sévères que soient les conditions d'utilisation de l'équipement. Plus concrètement une épaisseur de paroi de cuve de 4 mm est, selon l'invention, mise en oeuvre et un nombre optimal d'éléments de renfort est employé ; ces résultats sont possibles et sont atteints en raison de la conception du bélier de compression. Ce bélier a une forme circulaire de percussion et il est renforcé par une structure arrière de bouclier. Cette structure arrière de bélier est telle que l'ensemble a l'allure d'un diabolo. La face frontale et la face dorsale de ce diabolo sont traversées par le vérin.
Au cours de l'opération de compression, les forces d'impacts de percussions (spécialement si les déchets sont des éléments rectilignes comme des pieux ou des poutres) ont pour résultante une force dont la direction n'est certainement pas axiale. Cette force est une sollicitation d'importance majeure pour la stabilité du fonctionnement et contre la déformation du bélier. L'analyse de cette situation locale de contraintes/déformations est couramment menée par la méthode des éléments finis. La forme intuitivement adoptée selon l'invention a été confirmée par ce type de calculs par approximation linéaire. La forme géométrique du bouclier est la forme que l'on conviendra d'appeler ci-après, "bouclier/diabolo".
Elle minimise l'énergie potentielle de la structure pour une situation donnée
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d'efforts (moments et forces) et de déplacements (angulaire et radial).
De la sorte, grâce au"bouclier/diabolo", on peut réduire sensiblement la composante non axiale des forces de percussion. Des expériences et des tests effectués ont utilisés les appareils classiques comme les jauges de déformation à fils résistants. Dans des situations opératoires diverses, les essais ont permis de confirmer les choix techniques effectués.
Dès lors, on peut conclure que, dans le cadre de la présente invention, il a été essayé de réaliser une structure de haute résistance mécanique qui soit opérationellement facile d'emploi, et qui par sa géométrie soit, également, aussi proche que possible de la symétrie cylindrique parfaite ; dans de telles conditions on peut, en toute sécurité, s'autoriser un choix de matériau et un choix d'épaisseur de matériau plus économiques.
En fonctionnement, l'ensemble (vérin traversant, bouclier) en translation est, selon l'invention, guidé à l'aide d'une cornière soudée à l'intérieur de la cuve sur toute la longueur de celle-ci de manière à empêcher la rotation du bouclier circulaire. Tout couple de formes conjuguées est évidemment envisageable selon l'invention.
De plus, selon l'invention, le guidage télescopique permettant le coulissement rectiligne du cylindre solidaire du bouclier est largement facilité par la forme de"bélier/diabolo"évoquée plus haut, du fait que le bélier/diabolo" présente une surface latérale qui est tangente au cylindre de cuve sur toute la longueur de cuve
L'invention, dans ses lignes essentielles concerne donc un dispositif monté sur un véhicule du type d'une benne de transport de déchets munie de trappes d'entrée de déchets en vue de leur compression et de leur éjection, comportant une structure circulaire cylindrique renforcée, un bouclier circulaire de compression et d'éjection mobile en translation selon l'axe de la structure, ladite translation étant assurée par un vérin télescopique.
L'ensemble est tel que la structure cylindrique, le vérin télescopique, coaxial avec la cuve, le bouclier circulaire de compression/éjection sont montés à coulissement à la manière d'un piston dans un cylindre, en une configuration d'ensemble telle que la poussée du vérin, sur le bouclier, la réaction à cette poussée, la résultante des forces de compression, la réaction globale sur les extrémités de la benne, aient une valeur sensiblement nulle et de direction axiale, le moment résultant de ces forces étant négligeable.
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On peut également se faire une meilleure opinion sur l'invention en ce sens que ladite configuration d'ensemble est réalisée par une structure cylindrique et circulaire dont les deux extrémités sont respectivement, à l'avant, un fond conique ou bombé, abritant l'ensemble télescopique et les pièces d'ancrage du bouclier de poussée et, à l'arrière, une porte qui a la forme d'un couple de cylindres l'un coaxial à la cuve, l'autre à axe perpendiculaire à l'axe du premier, cette partie arrière servant de porte de fermeture de la cuve ou benne à axe de pivotement horizontal.
De façon complémentaire on peut également affirmer que l'invention porte sur un dispositif monté sur un véhicule du type d'une benne de transport de déchets munie de trappes d'entrée de déchets en vue de leur compression et de leur éjection, comportant une structure circulaire cylindrique renforcée, un bouclier circulaire de compression et d'éjection mobile en translation selon l'axe de la structure, ladite translation étant assurée par un vérin télescopique coaxial à la cuve le dispositif mettant en oeuvre un guidage anti-rotation qui est réalisé pour permettre le coulissement rectiligne du bouclier dans la cuve à l'aide d'un dispositif à conjugaison de forme soudé selon une génératrice sur toute la longueur de cuve et située dans la partie supérieure de celle-ci.
Une autre manière de présenter l'invention consiste à la considérer comme un dispositif monté sur un véhicule du type d'une benne de transport de déchets munie de trappes d'entrée de déchets en vue de leur compression et de leur éjection, comportant une structure circulaire cylindrique renforcée, un bouclier circulaire d'expulsion mobile en translation selon l'axe de la structure, ladite translation étant assurée par un vérin télescopique coaxial à la cuve. Pour ce dispositif, la particularité réside en ce que le bouclier est traversé par ledit vérin pour constituer à la position de repos du vérin un ensemble de volume minimum, ledit vérin étant protégé par un sabre coaxial qui reçoit les déchets lors de leur entrée par les trappes.
En le considérant d'un autre point de vue, le dispositif de l'invention est monté sur un véhicule du type d'une benne de transport de déchets munie de trappes d'entrée de déchets en vue de leur compression et de leur éjection, comportant une structure circulaire cylindrique renforcée. Le dispositif a un bouclier circulaire d'expulsion mobile en translation selon l'axe de la structure, ladite translation étant assurée par un vérin télescopique coaxial à la cuve. Le bouclier se singularise car il est traversé par un vérin pour constituer à la position de repos du vérin un ensemble de volume minimum, ledit vérin étant protégé par un sabre coaxial qui reçoit les déchets lors de leur entrée par les trappes.
On peut également discerner l'objet de l'invention comme un dispositif monté sur un véhicule du type d'une benne de transport de déchets munie de trappes d'entrée de déchets en vue de leur compression et de leur éjection, comportant une structure circulaire cylindrique renforcée, un bouclier circulaire de compression et d'éjection mobile en translation selon l'axe de la structure, ladite translation étant assurée par un vérin télescopique coaxial à la cuve. Dans le dispositif, le vérin télescopique est un vérin à quatre éléments et il lui est associé un équipage anti-flambement.
Cet équipage anti-flambement est une structure métallique en forme de compas dont la partie centrale est fixée à la périphérie du vérin et dont les branches sont un couple de tubes métalliques d'égale longueur faisant entre eux un angle de sensiblement 60 et montés chacun sur une roue roulant le long de la génératrice de la cuve cylindrique au cours de la translation du vérin, pour assurer l'adhérence de la roue à la surface de cuve et l'équilibrage du vérin télescopique. Ces deux propriétés, à l'élongation maximum, sont réalisées par ajustage d'un ressort calibré logé dans une jambe intérieure aux tubes métalliques.
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L'invention a finalement pour objet un dispositif tel que mentionné ci-dessus dans lequel le vérin télescopique de compression et d'éjection les vérins d'actionnement et de verrouillage des trappes d'entrée de déchets et de la porte de fermeture sont commandés au départ d'un groupe générateur d'énergie hydraulique indépendant embarqué sur le véhicule.
Une spécificité de l'invention réside en ce que la commande du vérin télescopique de compression et d'éjection est conditionnée par le signal de pression hydraulique délivré par un contacteur de fin de course du piston télescopique de compression et d'éjection de manière à garantir la sécurité des opérations : mise à l'arrêtlblocage du vérin télescopique de compression et d'éjection à une distance supérieure à la longueur du sabre si la porte est fermée et autorisation du déploiement dudit vérin à l'élongation maximum si la porte est ouverte.
La résistance mécanique, la longévité et les niveaux des coûts liés à l'achat et à l'utilisation de l'équipement selon l'invention ont été optimisés. C'est pourquoi, il y a lieu de considérer l'invention comme un dispositif monté sur un véhicule du type d'une benne de transport de déchets munie de trappes d'entrée de déchets en vue de leur compression et de leur éjection, comportant une structure circulaire cylindrique renforcée, un bouclier circulaire de compression et d'éjection mobile en translation selon l'axe de la structure, ladite translation étant assurée par un vérin télescopique (1) coaxial à la cuve, l'originalité du dispositif étant que ledit bouclier circulaire est un bélier qui a une forme circulaire de percussion et qui est renforcé par une structure arrière de bouclier, laquelle est telle que l'ensemble a l'allure d'un diabolo,
totalement traversé par le vérin de sorte que la translation du bélier dans la cuve ou benne a lieu comme le déplacement d'un piston coulissant dans le cylindre d'un moteur à combustion interne.
D'autres buts, objets et avantages de la présente invention seront explicités sur base des dessins annexés donnés à titre explicatif et absolument non limitatif, dessins dans lesquels on a donné un mode de réalisation uniquement illustratif du dispositif monté sur un véhicule de transport de matières telles que déchets en vue de leur compression et de leur éjection.
'La figure 1 est un couple de vues latérale (la) et horizontale (lb) du véhicule équipé du dispositif selon l'invention.
'La figure 2 est l'illustration de la partie arrière du véhicule qui a la forme d'une porte basculante * La figure 3 est une illustration du vérin télescopique mis en oeuvre selon l'invention. ; 'La figure 4 est une représentation d'ensemble, à l'aide de deux projections, de la disposition relative des trappes, du vérin, du bouclier et du fond conique ou bombé avant du véhicule selon l'invention.. Elle illustre en particulier très clairement les huit renforts.
'La figure 5 est une représentation d'ensemble à l'aide de deux projections de la disposition relative du sabre de protection, du bélier/diabolo, du vérin mis en oeuvre selon l'invention. Elle illustre la forme de diabolo avec ses huit ailettes..
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'La figure 6 illustre schématiquement le modèle adopté pour le verrouillage des trappes.
* La figure 7 illustre le mécanisme d'ouverture des deux trappes.
'La figure 8 représente l'équipage de prévention du flambement du vérin. 11 est en quelque sorte un chariot porteur.
'La figure 9 montre la fonction de l'équipage anti-flambement lorsque le déploiement du vérin a été effectué sur les grands diamètres (diamètres I, II) et que, la porte arrière étant ouverte, le plus petit diamètre (diamètre IV, voir figure 9) est déployé et actionné de manière a exercer la force d'expulsion sur les déchets compactés au maximum.
Dans les diverses figure, des éléments ayant des fonctions analogues ou identiques sont repris partout sous un même numéro de référence identique.
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Par ailleurs, les différentes figures mentionnées ci-dessus, montrent à souhait que la spécificité de la présente invention est de mettre en oeuvre un bouclier (2) traversé par un vérin protégé par un sabre dont la section est circulaire rigoureusement sur toute la longueur du véhicule transporteur.
La figure 1 montre que la citerne (4) a une forme cylindrique ;. une porte pivotante (11) actionnée hydrauliquement autour d'un axe horizontal ferme l'enceinte de compression/ transport. Dans l'axe horizontal de la citerne cylindrique (4), un bouclier (2) vertical de compression et d'éjection se déplace par action d'un vérin horizontal télescopique à double effet . La poussée que peut exercer ledit vérin est comprise entre 500 et 1500 kN.
Comme on peut le voir aux figures (1 et 8), une trappe double de chargement (7,8) à deux battants de trappe est disposée horizontalement dans la partie supérieure de la cuve cylindrique (4), à proximité immédiate arrière du bouclier (2) quand ce dernier est dans sa position initiale, au départ. La trappe de chargement (7,8) (figure 7) est verrouillée : les vérins jumelés qui l'actionnent peuvent être mis en fonctionnement même si la commande d'arrêt de fonctionnement du vérin de compression est enclenchée. Des commandes hydrauliques sont en effet annexées en liaison avec une centrale embarquée qui fournit grâce au groupe Diesel (10, figure 1), l'énergie hydraulique indispensable au fonctionnement des différentes vérins, de compression/éjection et de fermeture/verrouillage de l'enceinte cylindrique (4).
La figure 2 est l'illustration de la partie arrière du véhicule qui a la forme d'une porte basculante (11). Cette porte basculante (11) est donc la terminaison de la cuve ou benne (4). Sa forme est spécifique puisqu'elle est celle d'un couple de cylindres l'un coaxial à la cuve : un premier cylindre est à axe perpendiculaire à l'axe du second cylindre, cette partie arrière servant de porte de fermeture de la cuve ou benne est montée à rotation. autour d'un axe de rotation horizontal et rigoureusement perpendiculaire à l'axe du vérin de translation télescopique (1). La porte (11) est illustrée en position béante (partie supérieure gauche du dessin), et, en position fermée (partie de droite). Enfin une vue arrière de la porte est donnée dans le bas du dessin.
Quatre points de verrouillage (22) sont disposés comme le montre le dessin du bas de figure : Ces points de fixation (22) forment, toujours pour les mêmes raisons de symétrie qui gouvernent le principe de l'invention, un triangle rigoureusement équilatéral : deux points de verrouillage (22) sont en bas de cuve (4) et sont symétriques par rapport au vérin et les deux autres verrous à crochets sont symétriques, à gauche et à droite. (figure 2, dessin du bas) Deux vérins (21) sont agencés de part et d'autre du plan médian passant par l'axe de cuve (4). En position de repos, les vérins (21) sont tels qu'illustrés sur la figure 2 (partie du bas).
Le poids de la porte arrière (11) associé à la forme géométrique des taquets d'arrêt (22) empêche l'ouverture de la porte, quelle que soit la poussée et/ou la pression exercée par le vérin télescopique de compression/éjection (1). La position ouverte de la porte (11) qui est visible sur la figure 2 (partie de gauche) est atteinte quand les vérins (21) sont actionnés. L'action des vérins (21) a pour effet premier de soulever la porte (11) et de la libérer des taquets d'arrêt (22). Le déploiement des vérins (21) continuant, l'orientation des vérins (21), conjuguée au profil d'une came, entraîne, par un agencement cinématique classique, la rotation globale de la porte (11) autour de son axe.
Les vérins (21) sont des vérins à double effet dont le pas de course est ajustable par l'opérateur et l'on comprend dès lors que l'amplitude d'ouverture de la porte (11) est complètement maîtrisée.
L'actionnement de la porte arrière (11) a une importance primordiale du point de vue de la sécurité des opérations. Cet aspect du fonctionnement du dispositif selon l'invention a fait l'objet d'un examen attentif et une solution radicale a été apportée.
Selon l'invention la mise en marche des vérins (21) est opérée par une commande séparée.
En d'autres termes, l'ouverture de l'enceinte (4) est accessible à l'opérateur qui commande la vitesse de déploiement du vérin. Il peut donc séparer, selon son jugement, les phases de
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déploiement du vérin (21) qui soulève la porte (11) et marquer un temps d'arrêt avant de redémarrer pour que le vérin réalise le mouvement de rotation..
La sécurité totale lors du déchargement est garantie par les dispositions et opérations techniques suivantes : mise à l'arrêt/blocage du vérin télescopique (1) de compression et d'éjection à une distance supérieure à la longueur du sabre si la porte (11) est fermée et autorisation du déploiement dudit vérin à l'élongation maximum si la porte (11) est ouverte. A ce moment, l'aspect du vérin déployé est celui visible à la figure 9.
Lorsque la porte arrière est ouverte, et, uniquement à ce moment, le bouclier fait un trajet aller et retour sur toute la longueur de la remorque de façon à éjecter les déchets Une commande intempestive de l'aller-retour du vérin télescopique ne peut en aucun cas être accessible à l'opérateur sans quoi la position du bouclier risquerait de défoncer la porte arrière si celle-ci était fermée. Pour cette raison, ce n'est que lorsque les deux contacteurs de fin de course des vérins (21) gauche et droit de la porte arrière (11) envoient un signal pneumatique de fin de course que l'élongation maximum du vérin télescopique (l) est réalisable par déploiement de l'ultime élément de diamètre inférieur.
La figure 3 illustre une partie essentielle du dispositif embarqué de compression/éjection de déchets selon l'invention. Cette figure montre que le vérin télescopique (1) utilisé est de type télescopique à double effet, double paroi pour le rappel hydraulique, et à quatre éléments. Le vérin peut s'arrêter à n'importe quel point de la course Le bas de la figure 3 montre les quatre élément en coupe perpendiculaire à l'axe du vérin (1). La longueur totale du vérin, non déployé est de 3,4 mètres. A l'élongation maximale, sa longueur est de 10,85 mètres. Pour cette élongation maximale. le phénomène de flambement des quatre poutres télescopiques déployées et emboîtées peut prendre place. Pour cette raison, l'équipage représenté à la figure 8 a été prévu.
Le vérin est, d'une part fixé par son extrémité ancrée (18) à l'avant conique ou bombé de cuve (4) et d'autre part, par le palier/tourillon (19) au bouclier. Le vérin est commandé pour s'étendre en quatre expansions double effet grâce à des diamètres graduellement décroissant. Le dimensionnement de cet équipement est du ressort de l'homme de l'art et ne sera pas discuté dans cet exposé. De même, les pressions/débits, amont/aval du régime hydraulique adopté sont omis et ne font pas partie du champ innovant de la présente invention. La phase de compression réalisée par le vérin est effectuée en mettant en service les deux plus grands diamètres du vérin à double effet. Elle met en jeu une longueur totale de 5,54 mètres.
Sans compter le temps de manipulation des commandes, l'aller/retour des deux éléments de large diamètre dure seulement deux minutes quarante cinq. De même, sans compter le temps de manipulation des commandes, l'aller/retour de tous les éléments dure seulement trois minutes quarante deux.
L'illustration de la figure 3 est donc celle d'un vérin, hydraulique avec chape de vérin (18) , à double effet utilisé dans le cadre de l'invention. Il s'agit d'un vérin à double paroi, quatre éléments télescopiques (1, II, III IV) visibles en coupe à la partie inférieure de la figure 3. Par rapport aux vérins classiques, le vérin selon l'invention a une répartition de diamètres de cylindres, qui est dissymétrique. Grands diamètres (IV ; III)-Petits diamètres (I, II). (voir figure 3) cette répartition est nécessaire pour réaliser les deux travaux fondamentaux de façon séquentielle : le travail où l'on réalise la compression ; celui où se fait l'éjection des déchets (forces mises en jeu moindres). La poussée maximum procurée par le grand diamètre (diam 280 mm) est de 135 kN. Le diamètre le plus petit (125 mm) donne 27 kN.
Le cylindre de diamètre 240 mm comporte un méplat (26) qui accepte une bride de fixation (26bis) d'un chariot porteur de vérin ; ce chariot est en fait un équipage anti-flambement tel que repris à la figure 8. Lors des opérations de compression, l'amplitude (élongation maximum) de compression est de 5,54 m. Un aller/retour de vérin dure 2'45"en travail de compression. Lors de l'unique opération d'éjection la force de poussée est, comme déjà précisé, moindre ; elle s'exerce, par sécurité, à condition que la porte (11) soit béante. Cette question a déjà été exposée dans l'exposé. La course totale du
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vérin, celle qui se réalise à l'éjection est de 10,85 m. Le temps opératoire aller/retour est de 3' 42".
La figure 4 est une représentation de la disposition relative des différentes pièces d'équipement : trappes, vérin, et du fond conique ou bombé avant du véhicule selon l'invention. Le bouclier est donc situé en un certain emplacement, entre les deux derniers raidisseurs, à gauche, sur la figure. L'expression'bouclier'est ici employée en raison du fait du choix de la forme géométrique du bouclier, telle qu'elle est voulue selon l'invention, à savoir la forme de diabolo, le bouclier renforcé de la sorte fera effectivement office de bélier. Le but de la figure 4 est aussi d'illustrer les proportions de longueur adoptée pour l'emplacement du vérin, au repos sous la double trappe (7,8). Le bas de la figure illustre aussi le fond conique situé à l'avant de la remorque.
On peut y voir huit renforts (24) dont la fonction est de garantir la rigidité mécanique du fond en assurant une réaction à la poussée (dirigée vers l'avant de remorque) du vérin lors de son trajet de compression. Deux lumières trapézoïdales (30) permettent l'accès pour l'inspection du vérin télescopique.
La figure 5, par contre, a voulu illustrer la forme de diabolo du bouclier.
Les emplacements angulaires relatifs des ailettes (29) sont ceux qui sont repris (Al,.... A8), à la figure 8. Elles sont au nombre de huit. Les ailettes assurent la rigidité mécanique de la face en contact avec les déchets et le cylindre de guidage.. La symétrie cylindrique rigoureuse est évidemment garantie par la distribution angulaire Al, A2,... A8.
La figure 6 illustre schématiquement le modèle adopté pour le verrouillage des trappes. Il s'agit d'un mécanisme courant qui a été adopté en raison de sa simplicité. Il est actionné en restant en bas de la cuve à partir de commandes sur clavier portable. Les commandes sont reliées à la centrale hydraulique par câbles flexibles. Tous ces aspects de détails pratiques de réalisation ne sont ni repris ni précisés d'avantage du fait que leur mise en oeuvre n'a aucun impact sur l'aspect novateur essentiel de l'invention.
La figure 7 illustre le mécanisme d'ouverture des deux trappes. Cette ouverture est également commandée en restant en bas du véhicule. La commande effectuée est celle des vérins d'ouverture qui sont ancrés aux points de fixation gauche et droit (26)
Les deux figures 4 et 5 montrent respectivement la disposition circulaire du fond bombé de fixation du vérin (fig. 4) et la disposition circulaire du bélier/diabolo selon l'invention (fig. 5).
La partie supérieure de la figure 5 reprend la configuration et la forme qui garantit le renforcement de la résistance mécanique du bélier/diabolo. Des éléments éventuellement situés dans des plans parallèles ont été rabattus dans le plan du dessin. Les dispositions géométriques anti-rotation qui sont des profils de forme conjuguée (5) sont visibles dans la quatrième partie de la circonférence. La forme ici illustrée est un triangle. D'autres formes (uniques ou multiples) peuvent être adoptées. Il est impératif qu'elles soient localisées dans le premier ou le quatrième quadrant. Les traces des ailettes (29), joignant la partie frontale du bélier/diabolo (2) et sa face postérieure sont visibles. Les ailettes de renforcement (29), A1,..., A8 sont au nombre de huit (voir les références Al,... A8.
L'arête circulaire de la face frontale du bélier/diabolo est usinée avec un congé abrasif dont la présence est importante lorsque le vérin télescopique (1) est en élongation maximum telle que visible à la figure 10. Ce congé a pour fonction de débarrasser la zone d'expulsion des déchets des traces rémanentes qui s'agglutineraient au cours de l'utilisation en dépit des efforts de nettoyage. La partie supérieure de la figure 4 montre l'emplacement des éléments caractéristiques du fond bombé : renforts (24), lumières (30). La symétrie cylindrique rigoureuse est évidemment garantie par la distribution angulaire adoptée.
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La figure 8 représente l'équipage de prévention du flambement du vérin. Il est maintenu par une bride (26) et comporte deux jambes (14) qui sont mobiles en translation et roulent le long de la cuve grâce aux roulettes (15). Au départ d'une campagne d'opérations et de façon périodique, on équilibre le triangle équilatéral formé par les jambes et la tige/renfort inférieure à l'aide du ressort (16) ajustable par l'orifice (13) de tarage du ressort. Ce type de disposition mécanique est usuel dans le mode de translation d'un vérin de grande longueur. D'autres types d'équipage anti-flambement peuvent être appliqués en conjonction, avec les concepts de l'invention, sans sortir du champ d'application de cette dernière.
Enfin, en se référant à la figure 1 et à la figure 9, on peut se rendre compte du mode de fonctionnement du dispositif selon l'invention. Le volume sous la trappe double (7,8) est rempli de matières de rebut au cours du premier chargement. La matière est poussée vers l'arrière du véhicule grâce au déplacement aller et retour du bouclier (2) le long de toute l'extension de la trappe (7,8). La zone de la citerne (4) qui est intérieure et sous la trappe est ainsi dégagée. Cette opération est effectuée à répétition. Au bout de quelques cycles opératoires, les déchets, sans cesse sollicités en poussée, subissent une compression et, à ce moment, le bouclier (2) fait une large translation vers l'arrière avec une élongation plus grande, proche de la valeur maximum de sorte que les matières sont comprimées au maximum également.
Le bouclier est ensuite ramené à sa position de départ. A l'introduction du prochain chargement, le bouclier est renvoyé à sa course maximum, mais dans ce cas, son élongation est moindre que lors de la course précédente. On procède ainsi de suite jusqu'au moment où un supplément de déchets n'est plus possible. La charge utile autorisée est alors atteinte. Sa valeur est de 44 Tonnes en Belgique (attelage complet : tracteur + remorque + chargement).
La figure 9 permettra de comprendre d'avantage le mode de déploiement du vérin télescopique (1). Comme on peut le voir la translation du bouclier/diabolo (2) selon l'invention
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se réalise par paliers, progressivement. Les divers cylindres visibles en coupe à la figure 3 se déploient. Les deux premiers de diamètres 280 et 240 mm respectivement, arrivent en fin de course à un certain moment ; à cet instant l'équipage anti-flambement qui est visible à la figure 8, et qui est fixé par le système décrit est toujours dans sa position initiale mais commence à se déplacer vers le milieu de la cuve pendant le déploiement des deux éléments de plus petit diamètre.
Lorsque tous les éléments de vérin sont déployés, l'équipage anti-flambement est à l'emplacement optimal pour assurer une réaction anti-flambement à l'encontre du poids propre du vérin déployé et à l'encontre de toute composante verticale des forces qui s'exercent sur le vérin pendant son fonctionnement.
La figure 9 montre aussi la fonction de l'équipage anti-flambement lorsque le déploiement du vérin a été effectué sur les grands diamètres (diamètres 1, II) et que, la porte arrière étant ouverte, le plus petit diamètre (diamètre IV, voir figure 9) est déployé et actionné de manière a exercer la force d'expulsion sur les déchets compactés au maximum. A l'état complètement déployé le bouclier type diabolo est en une position extrême : l'arête de la circonférence périphérique de la partie frontale du bouclier est tangente, au niveau du rebord de la cuve sur toute la circonférence intérieure du cylindre délimitant la cuve ou benne (4).
De façon adéquate, le rebord est usiné travaillé pour présenter sur sa longueur, un cavet, ou congé dont la fonction est de d'assurer un effet de raclage. 11 s'est avéré que les détritus, poussières, masses visqueuses ont tendance à s'agglutiner au rebord extrême de la cuve ; ce raclage forcé est nécessaire pour garantir l'intégrité de la surface latérale de la cuve laquelle pourrait devenir striée le long des génératrices de cuve au cours de la translation. Il est également évident que l'entretien périodique de l'intérieur de la cuve veillera à garantir le caractère lisse de la surface latérale de cuve qui, au cours de chaque translation du vérin télescopique est abrasée par toutes les éventuelles crasses qui seraient restées adhérentes à la surface du bouclier/diabolo.
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La commande du vérin télescopique de compression et d'éjection (1) est conditionnée par le signal de pression hydraulique délivré par un contacteur de fin de course du piston télescopique de compression et d'éjection (1) de manière à garantir la sécurité des opérations : mise à l'arrêt/blocage du vérin télescopique (1) de compression et d'éjection à une distance supérieure à la longueur du sabre si la porte (11) est fermée et autorisation du déploiement dudit vérin à l'élongation maximum si la porte (11) est ouverte.
Toutes les actions réalisées par vérins sont alimentées en énergie par un groupe hydraulique (10) visible à la figure 1 et placé, comme on le voit, sous la cuve. ( 4). De ce groupe hydraulique (10) fait partie un moteur Diesel non représenté. Ce moteur Diesel est autonome avec un réservoir de fuel-oil (9), (figure 1) ; il entraîne une pompe hydraulique. non représentée qui permet la mise sous pression de l'huile hydraulique du réseau d'alimentation des vérins de compression/éjection et de fermeture/ouverture de l'enceinte cylindrique (4). L'huile hydraulique est contenue dans le réservoir (12). Les différents réservoirs sont également fixés à la semi-remorque.
Les avantages de cette configuration sont connus et déjà exploités ; on les rappelle ; : on peut avoir une autonomie de fonctionnement de la semi-remorque même quand le tracteur est parti et il n'est plus nécessaire de s'encombrer des tuyaux flexibles indispensables quand le tracteur et la semi-remorque sont séparés. Par ailleurs, la consommation de ce groupe hydraulique actionné par un moteur thermique de type Diesel est nettement moindre que celle du moteur tracteur et, économiquement, ce mode opératoire est très rentable.
En principe, le dispositif selon l'invention est destiné en premier lieu à équiper des semiremorques routières pour le transport de matières vers les lieux de décharge/traitement des déchets urbains. Rien n'est opposé à ce que l'équipement et le dispositif selon l'invention soit utilisé pour le transport de matières compressibles, certaines adaptations minimes étant faites qui ne sortent ni du champ d'application ni de l'extension des idées et concepts fondant l'invention.
Bien entendu, il va de soi également que le mode de réalisation adopté et décrit a été donné à titre purement exemplatif et non limitatif et que de nombreuses modifications et/ou variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini dans les revendications données ci-après.