EP4029821A1

EP4029821A1 - Chariot de convoyage aerien de charges

Info

Publication number: EP4029821A1
Application number: EP22152049.7A
Authority: EP
Inventors: Pascal Leroy; Alvin MAXIMILIEN
Original assignee: Fives Conveying
Current assignee: Fives Conveying
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2022-01-18
Publication date: 2022-07-20
Also published as: FR3118959A1

Abstract

L'invention porte sur un chariot (1) de convoyage aérien de charges, destiné à rouler sur un monorail (20), le chariot (1) comprenant un châssis (2) présentant un premier flasque (3) et un deuxième flasque, en regard du premier flasque (3), chaque flasque (3) portant deux roues (5, 6) destinées à rouler sur une piste de roulage du monorail.Selon l'invention, le premier flasque (3) est lié au deuxième flasque par des premiers moyens de liaison (9) autorisant un mouvement relatif d'un flasque (3) par rapport à l'autre.

Description

Domaine technique de l'invention

La présente invention concerne le domaine du transport aérien de charges sur monorail. De telles charges peuvent être lourdes ou légères, allant de quelques dizaines de kilogrammes à plusieurs tonnes.

Etat de la technique

Dans ce domaine, nous connaissons des chariots qui roulent sur une voie de roulement à base de profilés en aluminium extrudé, sur laquelle les chariots porteurs roulent en partie supérieure. Le fait d'utiliser en tant que voie de roulement des profilés en aluminium permet d'avoir une géométrie des surfaces de roulage correcte, avec des variations dans le plan horizontal limitées.
Cependant, cela génère une accumulation importante de dimensions, comprenant notamment la hauteur du rail en aluminium, plus la hauteur hors tout du chariot et sa motorisation roulant sur le dessus. Une telle solution n'est donc pas compatible avec des bâtiments ayant une hauteur limitée.
Nous connaissons aussi des chariots comprenant un système à quatre roues rigides roulant sur un monorail de forme dite en I, car le monorail présente une section qui ressemble à la lettre I. Un exemple d'un tel chariot est décrit dans le document US7798068 B2 .
De tels monorails, peuvent présenter une bande de roulement ayant une planéité variable à certains endroits. Par exemple, au niveau des jonctions bout-à-bout de segments du monorail, des dispersions géométriques entre segments peuvent engendrer des marches de plusieurs millimètres au niveau des ailes de roulement. Il en résulte ainsi, un transfert de charge entre les roues qui amène souvent à surcharger deux roues en diagonale et donc exercer une surpression sur elles tout en déchargeant les deux autres.
Pour éviter ce phénomène, une solution consiste à surdimensionner les roues et la structure des chariots. Cela a cependant des inconvénients, parmi lesquels, le coût de fabrication et de maintenance et l'incompatibilité avec des solutions de convoyage nécessitant des chariots compacts, imposés par exemple, par une hauteur réduite du bâtiment abritant le convoyeur.
L'objectif de l'invention est donc de proposer un système de transport sur monorail, qui soit plus compact et permette de résoudre les problèmes décrits ci-dessus.

Résumé de l'invention

A cet effet, l'invention concerne un chariot de convoyage aérien de charges, destiné à rouler sur un monorail, le chariot comprenant un châssis présentant un premier flasque et un deuxième flasque, en regard du premier flasque, chaque flasque portant deux roues destinées à rouler sur une piste de roulage du monorail.
Selon l'invention, le premier flasque est lié au deuxième flasque par des premiers moyens de liaison autorisant un mouvement relatif d'un flasque par rapport à l'autre.
Grâce au mouvement relatif des flasques, les quatre roues du chariot restent toujours en contact avec les pistes de roulage du monorail. Par exemple, lorsque le chariot roule dans un endroit du monorail dans lequel la planéité de la piste varie, par exemple au niveau d'une marche créée par une jonction de deux segments du monorail, les flasques peuvent suivre la variation géométrique de la piste et garder ainsi les quatre roues toujours en contact du monorail. Un autre exemple possible est lorsqu'une piste est plus haute que l'autre.
La charge verticale appliquée sur le chariot est en conséquence uniformément répartie sur les quatre roues, quelle que soit leur position relative dans l'espace.
Le mouvement relatif d'un flasque par rapport à l'autre est, par exemple, un mouvement de rotation, par exemple par rapport à un axe transversal passant par les deux flasques et perpendiculaire au sens de déplacement du monorail. Lors d'un tel mouvement relatif d'un flasque par rapport à l'autre, les flasques peuvent êtres parallèles. Par exemple, un flasque rencontre une bosse, la roue avant de ce flasque monte sur la bosse et grâce à la rotation du flasque par rapport à l'autre, les quatre roues restent en contact en permanence avec les pistes du monorail. Dans d'autres variantes, le mouvement relatif peut comprendre une translation. En d'autres termes, le mouvement relatif d'un flasque par rapport à l'autre permet d'obtenir sensiblement un parallélogramme déformable.
Avantageusement, les premiers moyens de liaison peuvent comporter au moins une bielle qui s'étend du premier flasque au deuxième flasque. La bielle est par exemple positionnée à l'extrémité avant ou à l'extrémité arrière du chariot.
Une bielle est une pièce dotée de deux articulations, une à chaque extrémité, dans le but de transmettre une force, un mouvement ou une position. L'articulation à chaque extrémité de la bielle peut être un pivot ou une rotule.
Avantageusement, le châssis comprenant une partie avant et une partie arrière suivant le sens de son déplacement sur le monorail, les premiers moyens de liaison peuvent comporter une bielle avant et une bielle arrière, reliant le premier flasque au deuxième flasque, respectivement à l'avant et à l'arrière du châssis.
Selon une variante, les premiers moyens peuvent comporter deux bielles à l'avant du chariot et/ou deux bielles à l'arrière.
Le rôle d'une/des bielle(s) est d'assurer le parallélisme entre les deux flasques tout en permettant un mouvement relatif entre eux et permettre ainsi d'obtenir un parallélogramme déformable et donc garder la charge portée par le chariot toujours verticale.
Avantageusement, au moins une bielle est liée au premier flasque et/ou au deuxième flasque par une liaison rotule.
Avantageusement, les premiers moyens de liaison comportent un corps central, relié au premier flasque et/ou au deuxième flasque par une liaison pivot. Le pivot peut être glissant.
Avantageusement, le corps central peut être également relié à l'un des flasques par une liaison rotule.
Les options de liaison, pivot, pivot glissant et/ou liaison rotule, permettent d'éviter une surcharge de pression sur la bielle et/ou le corps central, en autorisant des mouvements supplémentaires, suivant la direction de l'effort, exercé par le déplacement relatif des flasques.
Avantageusement, le corps central étant creux, un organe de port de charges peut être en partie agencé dans le corps central, ledit organe présentant une extrémité inférieure destinée à porter une charge et une extrémité supérieure reliée au corps central par des deuxièmes moyens de liaison.
Avantageusement, les deuxièmes moyens de liaison peuvent comprendre une articulation à cardan.
Cette articulation permet également d'assurer le maintien de la charge transportée dans son référentiel vertical, quelle que soit la position des roues dans l'espace. En effet, lorsque le chariot rencontre une variation de hauteur de la piste de roulage, par exemple au niveau d'une jonction, la position relative des deux flasques change. Par exemple, l'avant des deux flasques monte la marche avant d'être rejoint par le reste du chariot. L'autre possibilité est que la marche se trouve seulement du côté de l'un des flasques, en conséquence ce dernier monte ou descend par rapport à l'autre flasque. Dans les deux cas, sans la liaison rotule, l'organe de suspension de la charge se trouverait dans une position inclinée. Cependant, grâce à la liaison cardan la partie inférieure de l'organe peut se remettre en position verticale.
Avantageusement, les deuxièmes moyens de liaison peuvent comprendre une butée à billes circulaire autorisant une rotation de l'organe de port de charge par rapport au corps central.
Cette butée contribue au maintien de la charge transportée dans son référentiel vertical. La rotation de l'organe de port de charge par rapport au corps central, permet d'ajuster la position de l'axe de la liaison cardan, lorsque la position relative des flasques change. Il facilite ainsi le redressement de la partie inférieure de l'organe, de sorte que la charge reste toujours uniformément répartie entre les roues du chariot.
Selon un exemple de réalisation, le chariot de transport de charge étant destiné à rouler sur un monorail présentant une section en forme de I, avec une partie plane inférieure et une partie plane supérieure reliées par une partie montante, la partie plane inférieure définissant sur sa face supérieure deux pistes de roulement, séparées par la partie montante. Optionnellement, chaque flasque du chariot peut en outre porter un ou plusieurs galet(s) de guidage destiné(s) à venir rouler sur la partie montante du monorail ou sur l'extérieur de l'une des parties planes. La partie montante est également appelée âme du profilé et les parties planes des ailes du profilé.
Dans cette variante de réalisation, la forme du monorail en I et l'agencement des pistes de roulage dans sa partie inférieure, permet aux chariots de rouler à l'intérieur du monorail et non sur le dessus comme décrit précédemment pour les rails en profilé d'aluminium extrudé.
Cette disposition, permet donc d'obtenir un ensemble compact, comprenant une voie de roulement sur monorail en I et des chariots de transport, tels que décrits ci-dessus. L'ensemble décrit ici est en particulier adapté comme solution de convoyage aérien de manutention sous une hauteur de bâtiment réduite.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un système de convoyage aérien de charges comprenant :

un monorail présentant une section en forme de I, par exemple tel que décrit ci-dessus, et
un chariot selon l'une quelconque des variantes décrites ci-dessus, le chariot roulant sur ledit monorail.

Brève description des figures

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description ci-après en relation avec les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, dans lesquelles :

[Fig. 1] la figure 1 représente une vue partielle d'un système de convoyage aérien conforme à l'invention ;
[Fig. 2] la figure 2 est un zoom sur la partie de la figure 1 comprenant un chariot de convoyage ;
[Fig. 3] la figure 3 représente une vue de face de l'ensemble de la figure 2;
[Fig. 4] la figure 4 est une vue tridimensionnelle du chariot selon l'invention ;
[Fig. 5] la figure 5 est une vue de côté de la partie inférieure du chariot ;
[Fig. 6] la figure 6 est une vue de dessus de la partie inférieure du chariot.

Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par les mêmes références.

Description détaillée

La figure 1, représente schématiquement une vue partielle d'un système de convoyage aérien selon l'invention, qui peut comprendre un monorail 20 et un chariot 1 roulant sur ledit monorail.
La figure 2 est un zoom sur la partie portant le chariot 1, indiquée en pointillés sur la figure 1. La figure 3 une vue de face de l'ensemble de la figure 2 suivant l'axe X.

Comme cela se voit sur la figure 2 et la figure 3, le monorail 20 a une section en forme de I, avec une partie plane inférieure 201 et une partie plane supérieure 202, reliées par une partie montante 203, la partie plane inférieure définissant sur sa face supérieure deux pistes de roulement 204, 205, séparées par la partie montante 203.
Le chariot 1 de convoyage comprend un châssis 2 présentant un premier flasque 3 et un deuxième flasque 4, en regard du premier flasque 3, comme cela se voit sur la figure 4. Chacun des flasques 3, 4 porte deux roues 5, 6, 7, 8 sur sa partie supérieure. Ces roues sont destinées à rouler sur les pistes de roulage 204, 205 du monorail pour transporter une charge portée par l'organe de port de charges 11 d'un point à l'autre du monorail 20. Chaque flasque du chariot peut également avoir un galet de guidage 10, destiné à venir rouler sur la partie montante 203 du monorail. Sur l'exemple illustré, chaque flasque comporte un galet de guidage 10 à l'avant et un autre à l'arrière.
Lors du déplacement du chariot suivant l'axe X, les roues du chariot peuvent passer par des zones comprenant des dispersions géométriques, en particulier au niveau des jonctions. Afin d'assurer un bon contact des quatre roues 5, 6, 7, 8 du chariot 1 sur les pistes de roulage 204, 205 quelles que soit les dispersions géométriques rencontrées, le premier flasque 3 est lié au deuxième flasque 4 par des premiers moyens de liaison qui autorisent un mouvement relatif d'un flasque 3, 4 par rapport à l'autre. Ce mouvement relatif peut être un mouvement de rotation. Il peut, optionnellement, comporter une translation.
Différentes possibilités de liaisons permettant un tel mouvement relatif peuvent être envisagées, de sorte que le châssis puisse, par exemple reproduire un système proche d'un double parallélogramme déformable.
Dans l'exemple illustré par les dessins, le premier flasque 3 est relié au deuxième flasque 4 par deux bielles 9 à l'avant et deux autres bielles 9 à l'arrière du châssis 2. Les bielles 9 sont reliées aux châssis par des liaisons de type rotule 91, de sorte à éviter des surpressions.
Dans d'autres versions non illustrées, il n'est pas nécessaire d'avoir deux bielles à l'avant et deux à l'arrière. Par exemple, deux bielles superposées à l'avant ou à l'arrière peuvent suffire pour avoir un parallélogramme déformable.
Dans une autre variante, une bielle à l'avant ou à l'arrière peut suffire, par exemple si le chariot comprend un corps central relié à chacun des flasques par une liaison pivot ou pivot glissante.
Pour illustrer la partie inférieure du chariot 1, la figure 5 est une vue de face suivant l'axe X montrant uniquement la partie inférieure du chariot. En outre, les bielles 9 ne sont pas montrées pour faciliter la compréhension. La figure 6 montre une vue de dessus de la partie inférieure du chariot.
Comme cela se voit sur les figures 5 et 6, le chariot 1 comprend aussi un corps central 12, creux, relié au premier flasque 3 et au deuxième flasque 4. Dans l'exemple illustré, le corps central 12 peut être lié au premier flasque 3 par une liaison rotule 121 et au deuxième flasque 4 par une liaison pivot 122. Selon une alternative non illustrée, la liaison peut être une liaison pivot avec l'un des flasques et pivot glissante avec l'autre.
La possibilité de pivotement du corps central 12 par rapport aux flasques 3, 4 grâce aux liaisons décrites ci-avant, permet de garder l'organe 11 de port de charge en position vertical lorsque les deux flasques se déplacent parallèlement en montée ou en descente par rapport au corps central 12, autour de l'axe de pivotement 121-122. En d'autres termes, dans le cadre d'une translation du chariot suivant l'axe X (le long du monorail), lorsque les deux roues avant 6, 8 (en supposant, pour l'exemple, que le mouvement du chariot est fait de gauche à droite) rencontrent une marche identique sur les deux pistes 204, 205, les deux roues montent ou descendent en même temps par rapport aux roues arrière 5, 7. Dans cette situation, le pivotement du corps central autour de l'axe 121-122 permet de redresser l'organe 11.
Pour remarque, les éléments 13 sont des éléments de sécurité optionnels, agencés entre chaque flasque et le corps central. Ils sont fixés aux flasques 3, 4, mais pas au corps central 12 dans lequel une ouverture respective est prévue pour le passage de chaque élément 13. La dimension de ladite ouverture est choisie de sorte que le mouvement relatif des flasques ne soit pas impacté.
L'organe 11 de port de charges est en partie agencé dans le corps central 12. L'organe 11 présente une extrémité inférieure 113 destinée à porter une charge et une extrémité supérieure 114 reliée au corps central 12, de sorte à former une liaison du type cardan.
Les moyens reliant l'extrémité supérieure 114 au corps central 12 peuvent comprendre :

une articulation à cardan entre le corps central 12 et le corps intermédiaire 14, dont l'axe X est représenté par la référence 111, comme montrée sur la figure 6. L'axe Y de cette articulation à cardan correspond à l'axe 121-122.
une butée à billes 112 circulaire, autorisant une rotation de l'organe 11 de port de charge par rapport au corps central 12. Dans l'exemple, la butée à bille 112 est agencée entre l'extrémité supérieure 114 et le corps intermédiaire 14.

L'élément 15 est une butée, optionnelle, servant à limiter la rotation de l'organe 11 par rapport au corps central 12. En outre, elle sert d'élément de sécurité palliant une éventuelle perte de liaison entre un des organes 11, 12, 14.
Lors de la translation du chariot suivant l'axe X, si l'une des pistes, par exemple 204, a une hauteur plus élevée que l'autre 205, dans ce cas le chariot passe par les étapes suivantes :

la roue avant 6 du premier flasque 3 monte, alors que la roue arrière 5 et les deux roues 7, 8 du deuxième flasque 4 restent collées à leurs pistes 204, 205 respectives. Cela se produit grâce à la possibilité de pivotement du premier flasque 3 au tour de l'axe 121. Pour garder l'organe 11 de port de charge vertical, le corps central pivote également autour de l'axe 121-122 et l'organe 11 pivote autour de l'axe de la liaison cardan 111.
lorsque les deux roues 5, 6 du premier flasque 3 sont sur la piste surélevée 204 par rapport à la piste 205, les deux flasques restent parallèles et légèrement inclinés par rapport à l'axe vertical Z, dans ce cas pour garder l'organe 11 de port de charge vertical, il pivote autour de l'axe de la liaison cardan 111. Une rotation autour de la butée à bille peut également se produire selon l'orientation de l'effort, de sorte que la charge reste toujours uniformément répartie.

Dans des modes de réalisations alternatifs, non illustrés, il peut être envisagé qu'une translation du premier flasque par rapport au deuxième flasque se produise.

Claims

Chariot (1) de convoyage aérien de charges, destiné à rouler sur un monorail (20), le chariot (1) comprenant un châssis (2) présentant un premier flasque (3) et un deuxième flasque (4), en regard du premier flasque (3), chaque flasque (3, 4) portant deux roues (5, 6, 7, 8) destinées à rouler sur une piste de roulage du monorail, caractérisé en ce que le premier flasque (3) est lié au deuxième flasque (4) par des premiers moyens de liaison (9, 12) autorisant un mouvement relatif d'un flasque (3, 4) par rapport à l'autre.
Chariot (1) selon la revendication 1, dans lequel les premiers moyens de liaison comportent au moins une bielle (9) qui s'étend du premier flasque (3) au deuxième flasque (4).
Chariot (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel le châssis (2) comprenant une partie avant et une partie arrière suivant le sens de son déplacement sur le monorail, les premiers moyens de liaison comportent une bielle avant et une bielle arrière reliant le premier flasque (3) au deuxième flasque (4) respectivement à l'avant et à l'arrière du châssis (2).
Chariot (1) selon l'une des revendications 2 ou 3, dans lequel au moins une bielle (9) est liée au premier flasque (3) et/ou au deuxième flasque (4) par une liaison rotule (91).
Chariot (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les premiers moyens de liaison comportent un corps central (12), relié au premier flasque (3) et/ou au deuxième flasque (4) par une liaison pivot (122).
Chariot (1) selon la revendication précédente, dans lequel le corps central (12) étant creux, un organe (11) de port de charges est en partie agencé dans le corps central (12), ledit organe (11) présentant une extrémité inférieure (113) destinée à porter une charge et une extrémité supérieure (114) reliée au corps central (12) par des deuxièmes moyens (111, 112) de liaison.
Chariot (1) selon la revendication précédente, dans lequel les deuxièmes moyens de liaison comprennent une articulation à cardan.
Chariot (1) selon l'une des revendications 6 ou 7, dans lequel les deuxièmes moyens de liaison comprennent une butée à billes (112) circulaire autorisant une rotation de l'organe (11) de port de charge par rapport au corps central (12).
Chariot (1) selon l'une des revendications précédentes, destiné à rouler sur un monorail présentant une section en forme de I, avec une partie plane inférieure et une partie plane supérieure reliées par une partie montante, la partie plane inférieure définissant sur sa face supérieure deux pistes de roulement séparées par la partie montante, chaque flasque (3, 4) du chariot (1) portant également un galet de guidage (10) destiné à venir rouler sur la partie montante du monorail (20).
Chariot (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le mouvement relatif d'un flasque (3, 4) par rapport à l'autre est un mouvement de rotation.
Système de convoyage aérien de charges comprenant :
- un monorail (20) présentant une section en forme de I, et

- un chariot (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, roulant sur ledit monorail.