EP3102526A1 - Chariot motorise mobile en translation sur un rail - Google Patents

Chariot motorise mobile en translation sur un rail

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EP3102526A1
EP3102526A1 EP15705341.4A EP15705341A EP3102526A1 EP 3102526 A1 EP3102526 A1 EP 3102526A1 EP 15705341 A EP15705341 A EP 15705341A EP 3102526 A1 EP3102526 A1 EP 3102526A1
Authority
EP
European Patent Office
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guide
support
guide piece
along
rail
Prior art date
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Application number
EP15705341.4A
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German (de)
English (en)
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EP3102526B1 (fr
Inventor
Louis Bidault
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TEB
TEB
Original Assignee
TEB
TEB
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Filing date
Publication date
Application filed by TEB, TEB filed Critical TEB
Publication of EP3102526A1 publication Critical patent/EP3102526A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3102526B1 publication Critical patent/EP3102526B1/fr
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C13/00—Locomotives or motor railcars characterised by their application to special systems or purposes
    • B61C13/04—Locomotives or motor railcars characterised by their application to special systems or purposes for elevated railways with rigid rails
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C9/00—Travelling gear incorporated in or fitted to trolleys or cranes
    • B66C9/02—Travelling gear incorporated in or fitted to trolleys or cranes for underhung trolleys or cranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C3/00—Electric locomotives or railcars
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C9/00—Travelling gear incorporated in or fitted to trolleys or cranes
    • B66C9/10—Undercarriages or bogies, e.g. end carriages, end bogies
    • B66C9/12—Undercarriages or bogies, e.g. end carriages, end bogies with load-distributing means for equalising wheel pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B3/00—Elevated railway systems with suspended vehicles
    • B61B3/02—Elevated railway systems with suspended vehicles with self-propelled vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a motorized carriage adapted to move in translation along a horizontal rail
  • It relates more particularly to a carriage having at least one wheel, in particular of the friction wheel type, rotated by an electric motor and pivotally mounted on a support which carries said motor.
  • the invention finds a particular application, but not limited to, in the field of video surveillance systems incorporating a movable carriage movable in translation on a horizontal rail, where the carriage supports at least one camera mounted on its chassis.
  • each wheel In the field of motorized trucks, the wheel or wheels are rotated by the electric motor and the latter roll and remain in contact on the horizontal rail.
  • each wheel applies a force along a vertical axis (perpendicular to the rail) and, conventionally, it is sought a compromise between adhesion and pressure of each wheel on the rail.
  • a low pressure makes it possible to limit noise and wear of the components (in particular wheels) but limits the adhesion of the wheel to the rail, leading to a risk of slippage of the wheel and consequently a loss of the traction of the trolley .
  • the present invention aims in particular to solve all or part of these disadvantages, by providing a motorized carriage that has a long life by limiting the wear of its components, and use as quiet as possible.
  • a motorized carriage adapted to move in translation along a longitudinal axis along a horizontal rail, said carriage comprising at least one wheel, in particular of the friction wheel type, driven in rotation by an electric motor and pivotally mounted along a transverse axis on a support carrying said motor, said carriage being characterized in that it comprises a frame incorporating guide means slidably mounted on the frame along a vertical axis orthogonal to the longitudinal and transverse axes and cooperating with resilient biasing means shaped to move the guide means towards the rail, wherein the support is slidingly supported on said guide means along the longitudinal and vertical axes, said sliding support being shaped to convert a movement of the support according to the longitudinal axis in a concomitant movement of the support along the vertical axis towards the rail.
  • the invention makes it possible to vary the pressure of the wheel on the rail as a function of the effort required to move the carriage.
  • the support does not move longitudinally and in this case the elastic stress means are weakly constrained so that the wheel applies a reduced pressure, while when the carriage is in a braking or acceleration phase while the support moves longitudinally and in this case the elastic stress means are strongly constrained under the effect of the thrust exerted by the support which slides both longitudinally and vertically on the guide means, which results in increased thrust of the wheel against the rail.
  • the trolley makes it possible to make the most of the power of the motor while limiting the energy consumption and the wear of the components whenever possible.
  • the constraining means make it possible to maintain contact between the wheel and the rail at a given minimum pressure when the carriage is stationary or moving at a constant speed, in particular in the aforementioned rest position of the support, and at a pressure increased when the truck is braking or accelerating.
  • the support comprises at least one bearing element mounted sliding on a corresponding guide piece integrated with the guide means (and therefore the frame), where the or each support element has a so-called bearing surface before adapted to come in sliding support on a so-called forward guide ramp on the corresponding guide piece, wherein the front support surface and the front guide ramp extend in respective planes parallel to the transverse axis and inclined relative to the longitudinal axes and vertical.
  • the aforementioned sliding assembly is formed between the support member and the guide piece, along the support surface which presses and slides against the guide ramp.
  • the or each support member has a so-called rear support surface adapted to bear slidingly on a so-called rear guide ramp provided on the corresponding guide piece, where the rear support surface and the guide ramp rear are symmetrical to the front support surface and the front guide ramp respectively in planes orthogonal to the longitudinal axis.
  • sliding support is provided in both directions of movement of the carriage, whether it is a forward displacement with the front bearing surface that presses and slides against the front guide ramp, or a displacement towards the rear with the rear support surface that presses and slides against the rear guide ramp.
  • the or each guide piece has front and rear guide ramps that converge towards an apex of the guide piece, and the or each support member has front and rear bearing surfaces that converge towards a hollow bottom of the support element.
  • the or each guide piece has front and rear guide ramps converging toward a hollow bottom of the guide piece, and the or each bearing member has front and rear bearing surfaces converging toward a top of the support element.
  • the or each guide piece is in the form of a beveled or conical piece cooperating with a complementarily shaped bearing element, or conversely the or each support element is in the form of a beveled or conical piece cooperating with a complementary shaped guide piece.
  • the or each guide piece is slidably mounted on the frame along the vertical axis.
  • the elastic stressing means cooperate with the or each guide piece to move the corresponding guide piece in translation in the direction of a plating of the guide piece against the support element corresponding support to push said support towards the rail.
  • the or each guide piece is slidably mounted inside the hollow guide integral with the frame, and the elastic stress means comprises at least one resilient member, in particular of the spring type, interposed between a wall of bottom of the guide and the corresponding guide piece.
  • the support comprises a first bearing element slidably mounted on a first guide piece and a second bearing element slidably mounted on a second guide piece, the first support element. and the first guide piece being offset along the longitudinal axis relative to the second bearing member and the second guide piece, in particular on either side of the wheel.
  • the sliding mounting of the support is performed on two guide pieces, for balancing efforts and optimal control of slippage.
  • the present invention also relates to the characteristic according to which the support comprises a central part carrying the motor and on which is pivotally mounted the or each wheel, and the first and second support elements extend on either side of said part. central to cooperate in sliding support with the first and second guide parts.
  • the invention also relates to a video surveillance system incorporating a mobile suspended carriage in translation on a horizontal rail, where the carriage is according to the invention and supports at least one camera mounted on its chassis.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a support cooperating with two guide pieces mounted in sliding guides integral with a frame for a carriage according to the invention
  • FIGS. 2 to 4 are schematic side views of a carriage according to the invention incorporating the elements of FIG. 1, when the carriage is respectively in a phase of acceleration towards the front (FIG. a stopping phase or displacement at a constant speed (FIG. 3) and in a phase of acceleration towards the rear (FIG. 4).
  • transverse axis Y extending horizontally from right to left and orthogonal to the longitudinal axis
  • a vertical axis Z extending from bottom to top and orthogonal to the horizontal plane (X, Y).
  • the motorized carriage 1 is designed to move back and forth, and from back to front, on a horizontal rail (not shown) extending parallel to the X axis.
  • the carriage 1 comprises a frame 2 and a support 3 slidably mounted on the frame 2, as well as at least one wheel 4 driven in rotation by an electric motor.
  • the wheel 4, of the friction wheel type, is provided for rolling on the rail, under the effect of the rotation caused by the motor 5.
  • the wheel 4 is pivotally mounted along the axis Y on the support 3, and the motor 5 is itself carried by this support 3.
  • the support 3 comprises a movable plate 30 having a central portion on which the wheel 4 and the motor 5 are mounted, and two arms 31, 32 extending on either side of the central portion 30 along the axis X, including a first arm 31 forming a first support member and a second arm 32 forming a second support member.
  • the support 3 is symmetrical with respect to a median plane parallel to the plane (Y, Z), and each arm 31, 32 has a shaped end.
  • the first arm 31 has a front bearing surface 31 1 extending in a plane parallel to the axis Y and inclined with respect to the axes X and Z.
  • the second arm 32 also has a front bearing surface 321 extending parallel to the front bearing surface 31 1.
  • the first arm 31 has a rear bearing surface 312 extending in a plane parallel to the Y axis and inclined with respect to the X and Z axes, where the rear bearing surface 312 is symmetrical with the bearing surface. before 31 1 in a plane orthogonal to the X axis.
  • the second arm 32 also has a rear bearing surface 322 extending parallel to the rear bearing surface 312.
  • each arm 31, 32 has two front bearing surfaces 31 1, 321, and rear 312, 322 which converge to a hollow bottom of the arm 31, 32 to define a shape "V".
  • the bearing surfaces 31 1, 312, 321, 322 are upper surfaces, that is, facing upwards, opposite the bottom rail.
  • the front bearing surface 31 1 of the first arm 31 is closer to the central portion of the plate 30 than the rear bearing surface 312, and conversely the surface of rear support 322 of the second arm 32 is closer to the central portion of the plate 30 than the front support surface 321.
  • the frame 2 comprises first and second hollow guides 21, 22 each defining a housing 210, 220 extending in the Z direction and clogged at the top (or upper) end with a bottom 21 1, 221.
  • the frame 2 comprises a first guide 23 slidably mounted in the first guide 21 along the axis Z, and a second guide piece 24 23 slidably mounted in the second guide 22 along the axis Z.
  • Each guide piece 23, 24 is in the form of a beveled or conical piece ending in a tip or a downward facing vertex, in the direction of the rail.
  • Each guide piece 23, 24 has two opposite guide ramps 231, 232, 241, 242 which converge towards the top.
  • the second guide piece 24 has a front guide ramp 241 extending parallel to the front bearing surface 321 of the second arm 31, and a rear guide ramp 242 extending parallel to the rear support surface 322.
  • the frame 2 also comprises a first and a second spring 25, 26 mounted respectively on the first and second guides 21, 22, the first spring 25 being interposed between the bottom 21 1 and the first guide piece 23 to push the first piece of guiding 23 down (toward the rail), and the second spring 26 being interposed between the bottom 221 and the second guide member 24 to push the second guide piece 24 downwards.
  • the first arm 31 passes through the first guide 21 to penetrate inside its housing 210 and cooperate in sliding contact with the first guide piece 23, the front bearing surface 31 1 being adapted to bear slidingly on the ramp front guide 231, while the rear support surface 312 is adapted to come into sliding abutment on the rear guide ramp 232.
  • the second arm 32 passes through the second guide 22 to penetrate inside its housing 220 and cooperate slidingly with the second guide member 24, the front bearing surface 321 being adapted to bear slidingly on the front guide ramp 241, while the rear support surface 322 is adapted to come into sliding abutment on the rear guide ramp 242.
  • the support 3 may have the following three distinct positions, respectively rest, advance and recoil.
  • a rest position is a position in which the top of each guide piece 23, 24 is in the bottom of the arm 31, 32 corresponding, with the front bearing surface 31 1 resting on the front guide ramp 231, the rear bearing surface 312 resting on the rear guide ramp 232, the front bearing surface 321 resting on the front guide ramp 241, and the rear bearing surface 322 bearing on the rear guide ramp 242.
  • An advanced position is a position in which the support 3 has moved longitudinally forwards (arrow DV) leading, on the one hand, to a sliding of the front bearing surfaces 31 1, 321 against the front guide ramps 231, 241 and, secondly, at a detachment of the rear bearing surfaces 312, 322 vis-à-vis the rear guide ramps 232, 242, so that: - In a situation where the wheel 4 does not rest on a rail, the support 3 is guided in translation vertically downward concomitantly with its longitudinal displacement forward;
  • the support 3 can not move vertically downwards (towards the rail), and in this case the longitudinal displacement towards the front of the rail.
  • support 3 converts to a vertical thrust of the guide pieces 23, 24 upwards (arrows P), thereby forcing the springs 25, 26, so that the pressure applied by the wheel 4 against the rail is increased.
  • the support 3 can not move vertically downwards (in the direction of the rail), and in this case the longitudinal displacement towards the rear of the rail.
  • Support 3 converts into a vertical thrust of the guide pieces 23, 24 upward, thereby forcing the springs 25, 26, so that the pressure applied by the wheel 4 against the rail is increased.
  • the remainder of the description relates to the operation of the carriage during the acceleration or braking phase.
  • any displacement along the X axis of the support 3 causes a displacement along the Z axis of the guide pieces 23, 24, so that we find our in the forward or reverse position described above. and the support 3 presses the driving wheel 4 against the rail.
  • the remainder of the description relates to the operation of the truck in steady state phase, that is to say in stopping phase or displacement at constant speed.
  • the carriage 1 described above makes it possible to move a carriage 1 on a rail while optimizing the use of the power of the motor 5 on the one hand and the service life of the components participating in the transmission of the movement of somewhere else.
  • this system with support 3 and guiding parts 23, 24 is strictly mechanical and does not consume energy for the control of the pressure of the wheel 4 to the motricity needs.
  • it guarantees the possibility of obtaining the maximum speed of the truck 1 for a given engine, the efficiency of the acceleration and the braking of the truck 1 (when this is done by the engine), the good positioning of the truck 1 on the rail during the acceleration and braking phases, the ease of handling of the carriage 1 during maintenance, optimal adjustment when the dimensions of the rail vary.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Chariot (1) motorisé apte à se déplacer en translation selon un axe longitudinal (X) le long d'un rail horizontal, ledit chariot (1) comportant au moins une roue (4), notamment du type roue à friction, entraînée en rotation par un moteur (5) électrique et montée pivotante selon un axe transversal (Y) sur un support (3) qui porte ledit moteur (5), ledit chariot (1) comportant un châssis (2) intégrant des moyens de guidage (23, 24) montés à coulissement sur le châssis (2) selon un axe vertical (Z) orthogonal aux axes longitudinal (X) et transversal (Y) et coopérant avec des moyens de contrainte élastique (25, 26) conformés pour déplacer les moyens de guidage (23, 24) en direction du rail, où le support (3) est en appui glissant sur lesdits moyens de guidage (23, 24) selon les axes longitudinal (X) et vertical (Z), cet appui glissant étant conformé pour convertir un déplacement du support (3) selon l'axe longitudinal (X) en un déplacement concomitant du support (3) selon l'axe vertical (Z) en direction du rail. Ledit chariot (1) peut être utilisé dans des systèmes de vidéosurveillance.

Description

CHARIOT MOTORISE MOBILE EN TRANSLATION SUR UN RAIL
La présente invention se rapporte à un chariot motorisé apte à se déplacer en translation le long d'un rail horizontal,
Elle se rapporte plus particulièrement à un chariot comportant au moins une roue, notamment du type roue à friction, entraînée en rotation par un moteur électrique et montée pivotante sur un support qui porte ledit moteur.
L'invention trouve une application particulière, mais non limitative, dans le domaine des systèmes de vidéosurveillance intégrant un chariot suspendu mobile en translation sur un rail horizontal, où le chariot supporte au moins une caméra monté sur son châssis.
Dans le domaine des chariots motorisés, la ou les roues sont entraînées en rotation par le moteur électrique et ces dernières roulent et restent en contact sur le rail horizontal. En roulant, chaque roue applique un effort selon un axe vertical (perpendiculaire au rail) et, de manière classique, il est recherché un compromis entre adhérence et pression de chaque roue sur le rail.
En effet, une pression faible permet de limiter bruit et usure des composants (en particulier des roues) mais limite l'adhérence de la roue sur le rail, entraînant un risque de patinage de la roue et par conséquent une perte de la motricité du chariot.
A l'inverse, une pression important de la roue garantie l'adhérence mais génère bruit et usure rapides des composants (en particulier des roues). Par ailleurs, avec une forte pression de la roue sur le rail, l'énergie déployée par le moteur est en partie utilisée pour vaincre la déformation des matériaux, d'où une surconsommation d'énergie.
En outre, retenir l'une ou l'autre des deux solutions, solution à faible pression (pour gagner en silence, en usure et en consommation énergétique) ou solution à forte pression (pour gagner en adhérence et en motricité), s'avère finalement limité car le rail présente souvent des dimensions sujettes à variations, même faibles, et de telles variations des dimensions font inévitablement varier la pression de la roue sur le rail.
La présente invention a notamment pour but de résoudre en tout ou partie ces inconvénients, en proposant un chariot motorisé qui présente une longévité importante en limitant l'usure de ses composants, et une utilisation aussi silencieuse que possible. A cet effet, elle propose un chariot motorisé apte à se déplacer en translation selon un axe longitudinal le long d'un rail horizontal, ledit chariot comportant au moins une roue, notamment du type roue à friction, entraînée en rotation par un moteur électrique et montée pivotante selon un axe transversal sur un support qui porte ledit moteur, ledit chariot étant caractérisé en ce qu'il comporte un châssis intégrant des moyens de guidage montés à coulissement sur le châssis selon un axe vertical orthogonal aux axes longitudinal et transversal et coopérant avec des moyens de contrainte élastique conformés pour déplacer les moyens de guidage en direction du rail, où le support est en appui glissant sur lesdits moyens de guidage selon les axes longitudinal et vertical, cet appui glissant étant conformé pour convertir un déplacement du support selon l'axe longitudinal en un déplacement concomitant du support selon l'axe vertical en direction du rail..
Ainsi, grâce à ce montage glissant, l'invention permet de faire varier la pression de la roue sur le rail en fonction de l'effort nécessaire au déplacement du chariot. En effet, lorsque le chariot est à l'arrêt ou en mouvement à vitesse constante, le support ne se déplace pas longitudinalement et dans ce cas les moyens de contrainte élastique sont faiblement contraints de sorte que la roue applique une pression réduite, tandis que quand le chariot est dans une phase de freinage ou d'accélération alors le support se déplace longitudinalement et dans ce cas les moyens de contrainte élastique sont fortement contraints sous l'effet de la poussée exercée par le support qui glisse à la fois longitudinalement et verticalement sur les moyens de guidage, ce qui se traduit par une poussée accrue de la roue contre le rail.
Grâce à l'invention, le chariot permet d'exploiter au mieux la puissance du moteur tout en limitant la consommation d'énergie et l'usure des composants chaque fois que cela est possible.
Les moyens de contrainte permettent de maintenir le contact entre la roue et le rail à une pression minimale donnée lorsque le chariot est à l'arrêt ou en mouvement à vitesse constante, en particulier dans la position de repos précitée du support, et à une pression accrue lorsque le chariot est en phase de freinage ou d'accélération.
Selon une caractéristique, le support comporte au moins un élément d'appui monté glissant sur une pièce de guidage correspondante intégrée aux moyens de guidage (et donc au châssis), où le ou chaque élément d'appui présente une surface d'appui dite avant adaptée pour venir en appui glissant sur une rampe de guidage dite avant prévue sur la pièce de guidage correspondante, où la surface d'appui avant et la rampe de guidage avant s'étendent dans des plans respectifs parallèles à l'axe transversal et inclinés par rapport aux axes longitudinal et vertical.
Ainsi, le montage glissant précité est réalisé entre l'élément d'appui et la pièce de guidage, le long de la surface d'appui qui appuie et glisse contre la rampe de guidage.
Avantageusement, le ou chaque élément d'appui présente une surface d'appui dite arrière adaptée pour venir en appui glissant sur une rampe de guidage dite arrière prévue sur la pièce de guidage correspondante, où la surface d'appui arrière et la rampe de guidage arrière sont symétriques de la surface d'appui avant et de la rampe de guidage avant respectivement selon des plans orthogonaux à l'axe longitudinal.
Dans cette conformation, on assure l'appui glissant dans les deux sens de déplacement du chariot, que ce soit un déplacement vers l'avant avec la surface d'appui avant qui appuie et glisse contre la rampe de guidage avant, ou un déplacement vers l'arrière avec la surface d'appui arrière qui appuie et glisse contre la rampe de guidage arrière.
Dans une réalisation particulière, la ou chaque pièce de guidage présente des rampes de guidage avant et arrière qui convergent vers un sommet de la pièce de guidage, et le ou chaque élément d'appui présente des surfaces d'appui avant et arrière qui convergent vers un fond creux de l'élément d'appui.
En variante, la ou chaque pièce de guidage présente des rampes de guidage avant et arrière qui convergent vers un fond creux de la pièce de guidage, et le ou chaque élément d'appui présente des surfaces d'appui avant et arrière qui convergent vers un sommet de l'élément d'appui.
De manière générale, la ou chaque pièce de guidage est de forme complémentaire de l'élément d'appui correspondant. Lorsque le sommet de l'une des pièces (pièce de guidage et élément d'appui) est en appui sur le fond creux de l'autre, alors le support est dans une position dite de repos et la roue applique une pression minimale.
Selon une autre caractéristique, la ou chaque pièce de guidage se présente sous la forme d'une pièce biseauté ou conique coopérant avec un élément d'appui de forme complémentaire, ou inversement le ou chaque élément d'appui se présente sous la forme d'une pièce biseauté ou conique coopérant avec une pièce de guidage de forme complémentaire.
Selon une possibilité de l'invention, la ou chaque pièce de guidage est montée coulissante sur le châssis selon l'axe vertical.
Selon une autre possibilité de l'invention, les moyens de contrainte élastique coopèrent avec la ou chaque pièce de guidage pour déplacer la pièce de guidage correspondante en translation dans le sens d'un plaquage de la pièce de guidage contre l'élément d'appui correspondant du support pour pousser ledit support en direction du rail.
Dans un mode de réalisation particulier, la ou chaque pièce de guidage est montée coulissante à l'intérieur du guide creux solidaire du châssis, et les moyens de contrainte élastique comporte au moins un organe élastique, notamment du type ressort, intercalé entre une paroi de fond du guide et la pièce de guidage correspondante.
Conformément à une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le support comporte un premier élément d'appui monté glissant sur une première pièce de guidage et un second élément d'appui monté glissant sur une seconde pièce de guidage, le premier élément d'appui et la première pièce de guidage étant décalés selon l'axe longitudinal par rapport au second élément d'appui et à la seconde pièce de guidage, notamment de part et d'autre de la roue.
Ainsi, le montage glissant du support est réalisé sur deux pièces de guidage, pour un équilibrage des efforts et un contrôle optimal des glissements.
La présente invention concerne également la caractéristique selon laquelle le support comporte une partie centrale portant le moteur et sur laquelle est monté pivotante la ou chaque roue, et les premier et second éléments d'appui s'étendent de part et d'autre de ladite partie centrale pour coopérer en appui glissant avec les première et seconde pièces de guidage.
L'invention se rapporte également à un système de vidéosurveillance intégrant un chariot suspendu mobile en translation sur un rail horizontal, où le chariot est conforme à l'invention et supporte au moins une caméra monté sur son châssis.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en œuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique de côté d'un support coopérant avec deux pièces de guidage montées coulissantes dans des guides solidaires d'un châssis pour un chariot conforme à l'invention ;
- les figures 2 à 4 sont des vues schématiques de côté d'un chariot conforme à l'invention intégrant les éléments de la figure 1 , lorsque le chariot est respectivement dans une phase d'accélération vers l'avant (figure 2), dans une phase d'arrêt ou déplacement à vitesse constante (figure 3) et dans une phase d'accélération vers l'arrière (figure 4).
Pour la suite de la description, nous nous référerons utilement au repère (X, Y, Z) présentant :
- un axe longitudinal X s'étendant horizontalement de l'arrière vers l'avant en référence au sens de déplacement du chariot ;
- un axe transversal Y s'étendant horizontalement de la droite vers la gauche et orthogonal à l'axe longitudinal ;
- un axe vertical Z s'étendant de bas en haut et de manière orthogonale au plan (X, Y) horizontal.
Le chariot 1 motorisé conforme à l'invention est prévu pour se déplacer d'avant en arrière, et d'arrière en avant, sur un rail (non illustré) horizontal s'étendant parallèlement à l'axe X.
Le chariot 1 comporte un châssis 2 et un support 3 monté glissant sur le châssis 2, ainsi qu'au moins une roue 4 entraînée en rotation par un moteur 5 électrique.
La roue 4, du type roue à friction, est prévue pour rouler sur le rail, sous l'effet de la mise en rotation exercée par le moteur 5. La roue 4 est montée pivotante selon l'axe Y sur le support 3, et le moteur 5 est lui-même porté par ce support 3.
Le support 3 comporte une plaque mobile 30 présentant une partie centrale sur laquelle sont montés la roue 4 et le moteur 5, et deux bras 31 , 32 s'étendant de part et d'autre de la partie centrale 30 selon l'axe X, dont un premier bras 31 formant un premier élément d'appui et un second bras 32 formant un second élément d'appui.
Le support 3 est symétrique par rapport à un plan médian parallèle au plan (Y, Z), et chaque bras 31 , 32 présente une extrémité en forme de
« V ».
Le premier bras 31 présente une surface d'appui avant 31 1 s'étendant dans un plan parallèle à l'axe Y et incliné par rapport aux axes X et Z. Le second bras 32 présente également une surface d'appui avant 321 s'étendant parallèlement à la surface d'appui avant 31 1 .
Le premier bras 31 présente une surface d'appui arrière 312 s'étendant dans un plan parallèle à l'axe Y et incliné par rapport aux axes X et Z, où la surface d'appui arrière 312 est symétrique de la surface d'appui avant 31 1 selon un plan orthogonal à l'axe X. Le second bras 32 présente également une surface d'appui arrière 322 s'étendant parallèlement à la surface d'appui arrière 312.
Ainsi, chaque bras 31 , 32 présente deux surfaces d'appui avant 31 1 , 321 , et arrière 312, 322 qui convergent vers un fond creux du bras 31 , 32 pour définir une forme en « V ». Les surfaces d'appui 31 1 , 312, 321 , 322 sont des surfaces supérieures, autrement dit orienté vers le haut, à l'opposé du rail qui est en bas.
Du fait de la symétrie du support 3, la surface d'appui avant 31 1 du premier bras 31 est plus proche de la partie centrale de la plaque 30 que la surface d'appui arrière 312, et à l'inverse la surface d'appui arrière 322 du second bras 32 est plus proche de la partie centrale de la plaque 30 que la surface d'appui avant 321 .
Le châssis 2 comporte un premier et un second guides 21 , 22 creux définissant chacun intérieurement un logement 210, 220 s'étendant selon la direction Z et bouché en partie haute (ou supérieure) par un fond 21 1 , 221 .
Le châssis 2 comporte une première de guidage 23 montée coulissante dans le premier guide 21 selon l'axe Z, et une seconde pièce de guidage 24 23 montée coulissante dans le second guide 22 selon l'axe Z.
Chaque pièce de guidage 23, 24 se présente sous la forme d'une pièce biseauté ou conique se terminant par une pointe ou un sommet orientée vers le bas, en direction du rail.
Chaque pièce de guidage 23, 24 présente deux rampes de guidage 231 , 232, 241 , 242 opposées qui convergent vers le sommet.
La première pièce de guidage 23 présente une rampe de guidage avant 231 s'étendant parallèlement à la surface d'appui avant 31 1 du premier bras 31 , et une rampe de guidage arrière 232 s'étendant parallèlement à la surface d'appui arrière 312.
La seconde pièce de guidage 24 présente une rampe de guidage avant 241 s'étendant parallèlement à la surface d'appui avant 321 du second bras 31 , et une rampe de guidage arrière 242 s'étendant parallèlement à la surface d'appui arrière 322.
Le châssis 2 comporte également un premier et un second ressort 25, 26 montés des les respectivement premier et second guides 21 , 22, le premier ressort 25 étant intercalé entre le fond 21 1 et la première pièce de guidage 23 pour pousser la première pièce de guidage 23 vers le bas (en direction du rail), et le second ressort 26 étant intercalé entre le fond 221 et la seconde pièce de guidage 24 pour pousser la seconde pièce de guidage 24 vers le bas.
Le premier bras 31 traverse le premier guide 21 pour pénétrer à l'intérieur de son logement 210 et coopérer en appui glissant avec la première pièce de guidage 23, la surface d'appui avant 31 1 étant adaptée pour venir en appui glissant sur la rampe de guidage avant 231 , tandis que la surface d'appui arrière 312 est adaptée pour venir en appui glissant sur la rampe de guidage arrière 232.
De même, le second bras 32 traverse le second guide 22 pour pénétrer à l'intérieur de son logement 220 et coopérer en appui glissant avec la seconde pièce de guidage 24, la surface d'appui avant 321 étant adaptée pour venir en appui glissant sur la rampe de guidage avant 241 , tandis que la surface d'appui arrière 322 est adaptée pour venir en appui glissant sur la rampe de guidage arrière 242.
Le support 3 peut présenter les trois positions distinctes suivantes, respectivement de repos, d'avancée et de recul .
Une position de repos, illustrée sur la figure 3, est une position dans laquelle le sommet de chaque pièce de guidage 23, 24 est dans le fond du bras 31 , 32 correspondant, avec la surface d'appui avant 31 1 en appui sur la rampe de guidage avant 231 , la surface d'appui arrière 312 en appui sur la rampe de guidage arrière 232, la surface d'appui avant 321 en appui sur la rampe de guidage avant 241 , et la surface d'appui arrière 322 en appui sur la rampe de guidage arrière 242.
Une position d'avancée, illustrée sur la figure 2, est une position dans laquelle le support 3 s'est déplacé longitudinalement vers l'avant (flèche DV) conduisant, d'une part, à un glissement des surfaces d'appui avant 31 1 , 321 contre les rampes de guidage avant 231 , 241 et, d'autre part, à un décollement des surfaces d'appui arrière 312, 322 vis-à-vis des rampes de guidage arrière 232, 242, de sorte que : - dans une situation où la roue 4 ne reposerait pas sur un rail, le support 3 est guidé en translation verticalement vers le bas concomitamment à son déplacement longitudinal vers l'avant ;
- dans une situation où la roue 4 repose (roule) sur un rail qui est fixe, le support 3 ne peut pas se déplacer verticalement vers le bas (en direction du rail), et dans ce cas le déplacement longitudinal vers l'avant du support 3 se convertit en une poussée verticale des pièces de guidage 23, 24 vers le haut (flèches P), contraignant ainsi les ressorts 25, 26, de sorte que la pression appliquée par la roue 4 contre le rail est accrue.
Une position de recul, illustrée sur la figure 4, est une position dans laquelle le support 3 s'est déplacé longitudinalement vers l'arrière (flèche DV) conduisant, d'une part, à un glissement des surfaces d'appui arrière 312, 322 contre les rampes de guidage arrière 232, 242 et, d'autre part, à un décollement des surfaces d'appui avant 31 1 , 321 vis-à-vis des rampes de guidage avant 231 , 241 , de sorte que :
- dans une situation où la roue 4 ne reposerait pas sur un rail, le support 3 est guidé en translation verticalement vers le bas concomitamment à son déplacement longitudinal vers l'arrière ;
- dans une situation où la roue 4 repose (roule) sur un rail qui est fixe, le support 3 ne peut pas se déplacer verticalement vers le bas (en direction du rail), et dans ce cas le déplacement longitudinal vers l'arrière du support 3 se convertit en une poussée verticale des pièces de guidage 23, 24 vers le haut, contraignant ainsi les ressorts 25, 26, de sorte que la pression appliquée par la roue 4 contre le rail est accrue.
La suite de la description porte sur le fonctionnement du chariot en phase d'accélération ou de freinage.
Lorsque la roue 4 motrice commence à tourner ou accélère, entraînée par le moteur 5, elle tend à déplacer la plaque 30 mobile selon l'axe X (vers l'avant ou vers l'arrière). Comme expliqué précédemment, tout déplacement selon l'axe X du support 3 entraîne un déplacement selon l'axe Z des pièces de guidage 23, 24, de sorte qu'on se retrouve dans la position d'avancée ou de recul décrite ci-dessus, et le support 3 vient presser d'avantage la roue 4 motrice contre le rail.
Ainsi, plus le moteur 5 accélère, et plus le support 3 se déplace selon l'axe X et donc plus les pièces de guidage 23, 24 sont poussés vers le haut, et donc plus l'adhérence de la roue 4 motrice sur le rail augmente, permettant ainsi d'éviter tout patinage.
Lors de l'accélération du chariot 1 , les efforts de traction fournis par le moteur 5 sont importants, augmentant la pression de la roue 4 sur le rail et donc l'adhérence de la roue 4.
La suite de la description porte sur le fonctionnement du chariot en phase de régime établi, autrement dit en phase d'arrêt ou de déplacement à vitesse constante.
Lorsque le chariot 1 se déplace à vitesse uniforme, le rail étant horizontal, le moteur 5 doit simplement compenser les pertes de vitesses dues aux frottements. Les efforts de traction fournis par le moteur 5 sont alors faibles et donc le déplacement du support 3 selon l'axe X est quasi nul, de sorte qu'on se retrouve dans la position de repos décrite ci-dessus. La pression de la roue 4 sur le rail est donc minimale et déterminée par les raideurs des ressorts 25, 26, ce qui limite la déformation du rail et donc les pertes d'énergie. La consommation énergétique du moteur 5 diminue alors ainsi que l'usure de la roue 4 motrice, du moteur 5 et des roulements.
En conclusion, le chariot 1 décrit ci-dessus permet de déplacer un chariot 1 sur un rail tout en optimisant l'utilisation de la puissance du moteur 5 d'une part et la durée de vie des composants participants à la transmission du mouvement d'autre part. En outre, ce système avec support 3 et pièces de guidage 23, 24 est strictement mécanique et ne consomme pas d'énergie pour l'asservissement de la pression de la roue 4 aux besoins de motricité. Enfin, il garantit la possibilité d'obtenir la vitesse maximale du chariot 1 pour un moteur donné, l'efficacité de l'accélération et du freinage du chariot 1 (lorsque celui-ci est réalisé par le moteur), le bon positionnement du chariot 1 sur le rail durant les phases d'accélération et de freinage, la facilité de manipulation du chariot 1 durant les maintenances, un réglage optimal lorsque les dimensions du rail varient.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Chariot (1 ) motorisé apte à se déplacer en translation selon un axe longitudinal (X) le long d'un rail horizontal, ledit chariot (1 ) comportant au moins une roue (4), notamment du type roue à friction, entraînée en rotation par un moteur (5) électrique et montée pivotante selon un axe transversal (Y) sur un support (3) qui porte ledit moteur (5), ledit chariot (1 ) étant caractérisé en ce qu'il comporte un châssis (2) intégrant des moyens de guidage (23, 24) montés à coulissement sur le châssis (2) selon un axe vertical (Z) orthogonal aux axes longitudinal (X) et transversal (Y) et coopérant avec des moyens de contrainte élastique (25, 26) conformés pour déplacer les moyens de guidage (23, 24) en direction du rail, où le support (3) est en appui glissant sur lesdits moyens de guidage (23, 24) selon les axes longitudinal (X) et vertical (Z), cet appui glissant étant conformé pour convertir un déplacement du support (3) selon l'axe longitudinal (X) en un déplacement concomitant du support (3) selon l'axe vertical (Z) en direction du rail.
2. Chariot (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel le support (3) comporte au moins un élément d'appui (31 ; 32) monté glissant sur une pièce de guidage (23; 24) correspondante intégrée aux moyens de guidage (23, 24), où le ou chaque élément d'appui (31 ; 32) présente une surface d'appui dite avant (31 1 ; 321 ) adaptée pour venir en appui glissant sur une rampe de guidage dite avant (231 ; 241 ) prévue sur la pièce de guidage (23; 24) correspondante, où la surface d'appui avant (31 1 ; 321 ) et la rampe de guidage avant (231 ; 241 ) s'étendent dans des plans respectifs parallèles à l'axe transversal (Y) et inclinés par rapport aux axes longitudinal (X) et vertical (Z).
3. Chariot (1 ) selon la revendication 2, dans lequel le ou chaque élément d'appui (31 ; 32) présente une surface d'appui dite arrière (312 ; 322) adaptée pour venir en appui glissant sur une rampe de guidage dite arrière (232 ; 242) prévue sur la pièce de guidage (23; 24) correspondante, où la surface d'appui arrière (312 ; 322) et la rampe de guidage arrière (232 ; 242) sont symétriques de la surface d'appui avant (31 1 ; 321 ) et de la rampe de guidage avant (231 ; 241 ) respectivement selon des plans orthogonaux à l'axe longitudinal (X).
4. Chariot (1 ) selon les revendications 2 et 3, dans lequel la ou chaque pièce de guidage (23; 24) présente des rampes de guidage avant et arrière (231 , 232 ; 241 , 242) qui convergent vers un sommet, respectivement un fond creux, de la pièce de guidage (23; 24), et le ou chaque élément d'appui (31 ; 32) présente des surfaces d'appui avant et arrière (31 1 , 312 ; 321 , 322) qui convergent vers un fond creux, respectivement un sommet, de l'élément d'appui (31 ; 32).
5. Chariot (1 ) selon la revendication 4, dans lequel la ou chaque pièce de guidage (23; 24) se présente sous la forme d'une pièce biseauté ou conique coopérant avec un élément d'appui (31 ; 32) de forme complémentaire, ou inversement le ou chaque élément d'appui se présente sous la forme d'une pièce biseauté ou conique coopérant avec une pièce de guidage de forme complémentaire.
6. Chariot (1 ) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la ou chaque pièce de guidage (23; 24) est montée coulissante sur le châssis (2) selon l'axe vertical (Z) dans un guide (21 ; 22) correspondant.
7. Chariot (1 ) selon la revendication 6, dans lequel les moyens de contrainte élastique (25, 26) coopèrent avec la ou chaque pièce de guidage (23; 24) pour déplacer la pièce de guidage (23; 24) correspondante en translation dans le sens d'un plaquage de la pièce de guidage (23; 24) contre l'élément d'appui (31 ; 32) correspondant du support (3) pour pousser ledit support (3) en direction du rail.
8. Chariot (1 ) selon les revendications 6 et 7, dans lequel la ou chaque pièce de guidage (23; 24) est montée coulissante à l'intérieur du guide (21 ; 22) creux solidaire du châssis (2), et les moyens de contrainte élastique (25, 26) comporte au moins un organe élastique (25 ; 26), notamment du type ressort, intercalé entre une paroi de fond (21 1 ; 221 ) du guide (21 ; 22) et la pièce de guidage (23; 24) correspondante.
9. Chariot (1 ) selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel le support (3) comporte un premier élément d'appui (31 ) monté glissant sur une première pièce de guidage (23) et un second élément d'appui (32) monté glissant sur une seconde pièce de guidage (24), le premier élément d'appui (31 ) et la première pièce de guidage (23) étant décalés selon l'axe longitudinal (X) par rapport au second élément d'appui (32) et à la seconde pièce de guidage (24), notamment de part et d'autre de la roue (4).
10. Chariot (1 ) selon la revendication 9, dans lequel le support (3) comporte une partie centrale portant le moteur (5) et sur laquelle est monté pivotante la ou chaque roue (4), et les premier et second éléments d'appui (31 , 32) s'étendent de part et d'autre de ladite partie centrale pour coopérer en appui glissant avec les première et seconde pièces de guidage (23, 24).
1 1 . Système de vidéosurveillance intégrant un chariot (1 ) suspendu mobile en translation sur un rail horizontal, où le chariot (1 ) est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes et supporte au moins une caméra monté sur son châssis (2).
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