La présente invention a pour objet un dispositif transporteur à vitesse variable, comportant un élément porteur mobile le long d'un guide, au moins un organe d'entraînement sans fin bouclé dont un brin d'entraînement est situé à proximité du guide, et des moyens d'accouplement pour relier momentanément l'élément porteur audit brin pour commander son mouvement le long du guide.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que le guide et le brin d'entraînement de l'organe d'entraînement sont établis dans leurs parties correspondant à l'actionnement de l'élément porteur selon des tracés non paralléles dont l'un au moins est incurvé, de manière qu'à un mouvement à vitesse constante du brin d'entraînement corresponde un mouvement à vitesse variable le long du guide de l'élément porteur accouplé au brin d'entraînement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique en plan de cette forme d'exécution.
La fig. 2 en est une vue de détail à plus grande échelle, avec des diagrammes de vitesse.
La fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la fig. 1.
Les fig. 4 et 5 sont des vues de détails à plus grande échelle, en élévation et en plan, d'une courroie d'entraînement.
La fig. 6 est une coupe selon la ligne 6-6 de la fig. 4.
Le dispositif représenté comporte un guide rectiligne 1 et des éléments porteurs tels que celui représenté en 2 mobiles le long de ce guide. Sur chaque côté du guide 1 sont installés trois organes d'entraînement: 3, 4 et 5 d'un côté et 3a, 4a et 5a de l'autre côté (fig. 1).
L'organe d'entraînement 3 comporte une courroie sans fin bouclée 6 établie entre une poulie d'entraînement 7 et une poulie de renvoi 8 montées pour tourner autour d'axes A et B situés dans un même plan horizontal paralléle au guide 1, I'axe A étant perpendiculaire à ce dernier et l'axe B formant un angle avec ce guide pouvant aller jusqu'à 90 pour l'organe d'entraînement ayant la plus petite vitesse.
La courroie 6 est une courroie plate dont la face intérieure 9 en contact avec les poulies 7 et 8 est crantée comme représenté à la fig. 5.
Le brin supérieur 10 de la courroie, dit brin d'entraînement, qui quitte à plat en position horizontale la poulie de renvoi 8 et parvient à nouveau à plat sur la poulie d'entraînement 7, coopère avec un dispositif de guidage 11 (fig. 2) qui lui imprime, d'une part, un tracé incurvé dans le plan horizontal et, d'autre part, une torsion momentanée entre les poulies 7 et 8.
Ce dispositif de guidage IZ comporte une courroie d'appui 12 établie sur deux poulies d'extrémité 13 et 14 et passant sur une série de poulies intermédiaires 15 tournant sur des axes verticaux.
Le brin d'entraînement 10 qui subit une torsion d'un quart de tour en 16 et 17 circule en position verticale au contact de la courroie d'appui 12 qui lui imprime son tracé incurvé. La courroie 12 est entraînée au contact de la courroie 6, les différentes poulies qui la supportent étant folles.
La courroie 6, en caoutchouc synthétique ou autre matière plastique, comporte des câbles d'armature métallique 18 (fig. 4).
Elle comporte de place en place des doigts 19 en saillie sur bord latéral (fig. 6). Chaque doigt 19, constitué par la partie d'extrémité d'une nervure transversale 20 rapportée sur la face extérieure de la courroie, porte un galet 22 tournant librement constitué par la bague extérieure profilée d'un roulement à billes dont la bague intérieure 23 est fixée au doigt 19. Les galets 22 passent sur le côté des poulies, comme visible en 24 à la fig. 1, et au-dessus du bord supérieur de la courroie d'appui 12, comme visible en 25 à la fig. 3, par suite de la torsion de la courroie 6.
Le tracé de retour de la courroie d'entraînement est visible en 26a pour le dispositif 3a (fig. 1), le brin inférieur de la courroie passant sur une poulie 27a qui le dirige sur la poulie de renvoi 8a.
L'élément porteur 2 comporte un plateau 28 guidé le long du guide 1 par le moyen de roues non représentées. Des nervures de butée 29a et 29b établies sous ce plateau délimitent entre elles une rainure transversale 30 dans laquelle peuvent venir s'engager (fig. 1 et 3) les galets des organes d'entraînement successifs situés sur un même côté du guide.
De l'autre côté du guide, les organes d'entraînement successifs 3a, 4a et 5a sont agencés de la même manière que les organes 3, 4 et 5 et le plateau 28 qui n'est représenté que partiellement à la fig. 1 comprend des nervures délimitant une rainure symétrique à la rainure 30.
Les organes d'entraînement 4 et 5 sont agencés de la même manière que l'organe 3 qui vient d'être décrit, avec des longueurs de courroies croissantes et des trajectoires incurvées de plus en plus plates.
Les organes d'entraînement 3a, 4a et 5a, identiques aux organes 3, 4 et 5, sont disposés symétriquement de l'autre côté du guide 1.
Un moteur M (fig. 1) entraîne un arbre 35 portant les poulies d'entraînement 32 et 32a des organes d'entraînement centraux 4 et 4a. Des courroies crantées 33 et 34 entraînent à partir de cet arbre 35, d'une part, un arbre 31 portant les poulies d'entraînement 7 et 7a des dispositifs 3 et 3a et, d'autre part, un arbre 36 portant des poulies d'entraînement 37 et 37a des dispositifs 5 et 5a. Du fait des diamètres différents des poulies situées aux extrémités des courroies 33 et 34, L'arbre 31 tourne plus lentement que l'arbre 35 et l'arbre 36 plus rapidement que cet arbre 35.
Le dispositif représenté peut être utilisé après inversion du sens de marche du moteur M, soit pour accélérer (accélération positive) un plateau circulant de gauche à droite sur le rail 1 (fig. 1), soit pour ralentir (accélération négative) un plateau circulant de droite à gauche sur ce même rail.
Le fonctionnement du dispositif, en accélérateur alors que le plateau circule de gauche à droite, selon la flèche Fl de la fig. 1, est le suivant:
Le moteur M communique aux courroies d'entraînement des dispositifs successifs des mouvements uniformes dans le sens des flèches F3, F4, F5 à des vitesses croissant pour les dispositifs successifs.
Un élément porteur provenant de la gauche (fig. 1) et progressant le long du guide 1, par un dispositif quelconque ayant un mouvement synchronisé avec l'organe 3, parviendra sur la ligne d'engagement Z3 sur laquelle un galet 40 (fig. 1), s'engagera latéralement dans la rainure 30 de l'élément porteur. Dés lors le plateau sera accouplé à la courroie 6.
Comme représenté à la fig. 2 pour une vitesse constante V3 de la courroie 6 du fait de la forme incurvée du tracé du brin supérieur 10 de cette courroie, l'élément porteur 2 sera entraîné selon un mouvement uniformément accéléré, sa vitesse indiquée par les vecteurs pl, p2, p3 pour des intervalles réguliers e croissant linéairement.
Dans une zone de transition z4 (fig. 1), le galet 41 de la première courroie va se dégager de la rainure 30 alors qu'un galet 42 de la deuxième courroie vient de s'engager dans cette rainure, les galets des deux courroies successives étant momentanément alignés et engagés comme visible dans la zone de transition.
Dans la zone de transition z4, bien que la vitesse de la courroie d'entraînement 43 du dispositif 4 soit plus grande que celle de la courroie 6 du dispositif 3, les composantes de leurs vitesses parallèles au guide 1 sont les mêmes, exception faite vers la fin de cette zone où la courbe du brin supérieur 10 est agencée de manière que le galet 42 prend un léger retard une fois qu'il a dépassé la nervure 29a. L'élément porteur passe ainsi sans à-coup du contrôle de la courroie 6 à celui de la suivante, et le galet solidaire de la courroie 6 peut amorcer librement sa torsion de 90- .
L'organe d'entraînement 4 est agencé de la même manière que l'organe 3, la vitesse et la forme incurvée de la courroie étant déterminées de manière que le plateau poursuive avec la même accélération constante son mouvement de progression.
Le passage de l'organe 4 à l'organe 5 se fait de la même manière que de l'organe 3 à l'organe 4 et simultanément à son dégagement de la courroie de l'organe 5, L'élément porteur sera accouplé à un organe d'entraînement à vitesse constante tel qu'une courroie 44 munie de taquets 45 venant s'engager dans la rainure 30 des éléments porteurs.
En faisant tourner le moteur M dans l'autre sens, on peut aussi faire fonctionner le dispositif pour recevoir un plateau porteur venant de la droite et le freiner selon un mouvement uniformément ralenti.
Dans des variantes, la forme incurvée des courroies d'entraînement pourrait être différente, pour obtenir un mouvement à accélération variable par exemple.
D'autres moyens d'accouplement peuvent aussi être utilisés pour assurer la liaison temporaire entre les éléments porteurs et les organes d'entraînement. Ces derniers pourraient aussi être constitués, par exemple, par des courroies d'un autre type, des câbles ou des chaînes.
Les avantages du dispositif représenté sont les suivants:
On peut aisément obtenir un mouvement uniformément accéléré des éléments porteurs, et ceci sur une distance appréciable qui ne dépend que du nombre des organes d'entraînement successifs.
Du fait de la forme rectiligne du guide, le mouvement accéléré des éléments porteurs se produit selon une trajectoire rectiligne et sans aucun autre mouvement des plateaux. Il n'y a donc aucune composante latérale dans l'accélération et, de ce fait, aucune réaction latérale sur le guide.
La symétrie des organes d'entraînement assure une plus grande stabilité et permet d'alléger les différents éléments.
Enfin les frottements (et l'usure) sont limités, les poussées sur les éléments porteurs ne s'exerçant que par l'intermédiaire de galets.
Dans des variantes, les brins inférieurs des organes d'entrainement sans fin pourraient être utilisés pour réaliser le retour à vide ou également chargé des mêmes éléments porteurs.
Le dispositif selon l'invention peut trouver des applications dans des transporteurs de tous types, pour personnes et marchandises, notamment pour les embarcadères de télécabines à grande vitesse ou autres moyens de déplacement, ces éléments porteurs successifs pouvant être indépendants ou reliés les uns aux autres par des structures déformables de tous genres.
The present invention relates to a variable speed conveyor device, comprising a carrier element movable along a guide, at least one endless looped drive member, a drive end of which is located near the guide, and coupling means for momentarily connecting the carrier element to said strand to control its movement along the guide.
The device according to the invention is characterized in that the guide and the drive strand of the drive member are established in their parts corresponding to the actuation of the carrier element according to non-parallel paths, one of which at least is curved, so that a constant speed movement of the drive strand corresponds to a variable speed movement along the guide of the carrier member coupled to the drive strand.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device according to the invention.
Fig. 1 is a schematic plan view of this embodiment.
Fig. 2 is a detail view on a larger scale, with speed diagrams.
Fig. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 1.
Figs. 4 and 5 are enlarged detail views, in elevation and in plan, of a drive belt.
Fig. 6 is a section taken along line 6-6 of FIG. 4.
The device shown comprises a rectilinear guide 1 and supporting elements such as that shown at 2 movable along this guide. On each side of the guide 1 are installed three drive members: 3, 4 and 5 on one side and 3a, 4a and 5a on the other side (fig. 1).
The drive member 3 comprises an endless looped belt 6 established between a drive pulley 7 and a return pulley 8 mounted to rotate around axes A and B located in the same horizontal plane parallel to the guide 1, I 'axis A being perpendicular to the latter and the axis B forming an angle with this guide which can range up to 90 for the drive member having the lowest speed.
The belt 6 is a flat belt whose inner face 9 in contact with the pulleys 7 and 8 is notched as shown in FIG. 5.
The upper run 10 of the belt, called the drive run, which leaves the return pulley 8 flat in a horizontal position and again arrives flat on the drive pulley 7, cooperates with a guide device 11 (fig. 2) which gives it, on the one hand, a curved path in the horizontal plane and, on the other hand, a momentary torsion between pulleys 7 and 8.
This IZ guide device comprises a support belt 12 established on two end pulleys 13 and 14 and passing over a series of intermediate pulleys 15 rotating on vertical axes.
The drive strand 10 which undergoes a twist of a quarter turn at 16 and 17 circulates in a vertical position in contact with the support belt 12 which imprints its curved outline on it. The belt 12 is driven in contact with the belt 6, the various pulleys which support it being idle.
The belt 6, made of synthetic rubber or other plastic material, comprises metal reinforcing cables 18 (FIG. 4).
It has from place to place fingers 19 projecting on the side edge (FIG. 6). Each finger 19, formed by the end portion of a transverse rib 20 attached to the outer face of the belt, carries a freely rotating roller 22 formed by the profiled outer ring of a ball bearing, the inner ring 23 of which is attached to finger 19. The rollers 22 pass over the side of the pulleys, as shown at 24 in FIG. 1, and above the upper edge of the support belt 12, as visible at 25 in FIG. 3, due to the twisting of the belt 6.
The return path of the drive belt is visible at 26a for the device 3a (fig. 1), the lower end of the belt passing over a pulley 27a which directs it onto the return pulley 8a.
The carrier element 2 comprises a plate 28 guided along the guide 1 by means of wheels not shown. Stop ribs 29a and 29b established under this plate delimit between them a transverse groove 30 in which the rollers of the successive drive members located on the same side of the guide can be engaged (FIGS. 1 and 3).
On the other side of the guide, the successive drive members 3a, 4a and 5a are arranged in the same way as the members 3, 4 and 5 and the plate 28 which is only partially shown in FIG. 1 comprises ribs delimiting a groove symmetrical to the groove 30.
The drive members 4 and 5 are arranged in the same way as the member 3 which has just been described, with lengths of increasing belts and increasingly flat curved paths.
The drive members 3a, 4a and 5a, identical to the members 3, 4 and 5, are arranged symmetrically on the other side of the guide 1.
A motor M (FIG. 1) drives a shaft 35 carrying the drive pulleys 32 and 32a of the central drive members 4 and 4a. Notched belts 33 and 34 drive from this shaft 35, on the one hand, a shaft 31 carrying the drive pulleys 7 and 7a of the devices 3 and 3a and, on the other hand, a shaft 36 carrying pulleys d. drive 37 and 37a of devices 5 and 5a. Due to the different diameters of the pulleys located at the ends of the belts 33 and 34, the shaft 31 rotates more slowly than the shaft 35 and the shaft 36 more quickly than this shaft 35.
The device shown can be used after reversing the direction of travel of the motor M, either to accelerate (positive acceleration) a plate moving from left to right on rail 1 (fig. 1), or to slow down (negative acceleration) a plate moving from right to left on the same rail.
The operation of the device, as an accelerator while the plate moves from left to right, according to the arrow Fl in FIG. 1, is the following:
The motor M communicates to the drive belts of the successive devices uniform movements in the direction of the arrows F3, F4, F5 at increasing speeds for the successive devices.
A carrier element coming from the left (fig. 1) and progressing along the guide 1, by any device having a movement synchronized with the member 3, will reach the line of engagement Z3 on which a roller 40 (fig. 1), will engage laterally in the groove 30 of the carrier element. From then on, the plate will be coupled to the belt 6.
As shown in fig. 2 for a constant speed V3 of the belt 6 due to the curved shape of the path of the upper strand 10 of this belt, the carrier element 2 will be driven in a uniformly accelerated movement, its speed indicated by the vectors p1, p2, p3 for regular intervals e increasing linearly.
In a transition zone z4 (fig. 1), the roller 41 of the first belt will come out of the groove 30 while a roller 42 of the second belt has just engaged in this groove, the rollers of the two belts successive being momentarily aligned and engaged as visible in the transition zone.
In the transition zone z4, although the speed of the drive belt 43 of the device 4 is greater than that of the belt 6 of the device 3, the components of their speeds parallel to the guide 1 are the same, except towards the end of this zone where the curve of the upper strand 10 is arranged so that the roller 42 takes a slight delay once it has passed the rib 29a. The carrier element thus passes smoothly from the control of the belt 6 to that of the next, and the roller integral with the belt 6 can freely initiate its 90- twist.
The drive member 4 is arranged in the same way as the member 3, the speed and the curved shape of the belt being determined so that the plate continues with the same constant acceleration its forward movement.
The passage from the member 4 to the member 5 is done in the same way as from the member 3 to the member 4 and simultaneously with its release from the belt of the member 5, The carrier element will be coupled to a constant speed drive member such as a belt 44 provided with cleats 45 which engage in the groove 30 of the supporting elements.
By rotating the motor M in the other direction, the device can also be operated to receive a carrier plate coming from the right and brake it in a uniformly slowed movement.
In variants, the curved shape of the drive belts could be different, to obtain a movement with variable acceleration for example.
Other coupling means can also be used to provide the temporary connection between the supporting elements and the drive elements. The latter could also be constituted, for example, by belts of another type, cables or chains.
The advantages of the device shown are as follows:
One can easily obtain a uniformly accelerated movement of the supporting elements, and this over an appreciable distance which depends only on the number of successive drive members.
Due to the rectilinear shape of the guide, the accelerated movement of the supporting elements occurs in a rectilinear path and without any other movement of the plates. There is therefore no lateral component in the acceleration and, therefore, no lateral reaction on the guide.
The symmetry of the drive members ensures greater stability and makes it possible to lighten the various elements.
Finally, friction (and wear) is limited, the thrusts on the load-bearing elements being exerted only by means of rollers.
In variants, the lower strands of the endless drive members could be used to perform the return vacuum or also loaded with the same supporting elements.
The device according to the invention can find applications in carriers of all types, for people and goods, in particular for high-speed gondola piers or other means of movement, these successive supporting elements possibly being independent or linked to each other. by deformable structures of all kinds.