FR2487793A1 - Dispositif de limitation de vitesse pour chariots de convoyeur entraines par gravite - Google Patents
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Abstract
CONVOYEUR A CHARIOTS ENTRAINES PAR GRAVITE. LE CONVOYEUR COMPORTE DES CHARIOTS 10 PORTE-PIECE W, EQUIPES D'AU MOINS DEUX GALETS 14, 18 NON PROPULSES, DESTINES A SUSPENDRE CES CHARIOTS A UNE VOIE 12 EN PENTE. L'UN DES GALETS 18 EST APPLIQUE SUR LA VOIE, LORSQUE LE CHARIOT EST VIDE, ET L'AUTRE GALET 14 EST APPLIQUE SUR CETTE VOIE QUEND LE CHARIOT PORTE UNE PIECE. UN DISPOSITIF DE RALENTISSEMENT 28 EST RELIE A CHAQUE GALET DE FACON QUE LA FORCE DE RALENTISSEMENT APPLIQUEE AU CHARIOT SOIT PLUS GRANDE LORSQUE CE CHARIOT EST CHARGE QUE LORSQU'IL EST VIDE. APPLICATION NOTAMMENT AUX CONVOYEURS DES CHAINES DE TRANSFERT DE PIECES A USINER.
Description
La présente invention se rapporte aux convoyeurs fonc-
tionnant par gravité etplus particulièrement, aux convoyeurs qui comportent un chariot porte-pièces à galets entraînés par gravité sur une voie en pente. Dans les convoyeurs de ce genre, la vitesse du chariot augmente jusqu'à une valeur finale ou jusqu'à ce qu'il soit arrêté par un élément matériel, tel qu'un obstacle, ou en butant contre le dernier chariot d'une file à
l'arrêt. Cela produit un choc qui peut avoir un effet destruc-
teur sur le chariot, la pièce ou les deux.
Il a été proposé divers dispositifs pour limiter la vitesse des chariots de ce genre. L'un des dispositifs le plus couramment utilisés est un frein de ralentissement qui est relié à un galet du chariot de manière à exercer un effort de torsion. L'organe rotatif du frein est enfermé dans une, cavité contenant un fluide visqueux. Le frein peut être conformé de façon que la résistance créée par le fluide visqueux entre la paroi fixe de la cavité et la surface adjacente de l'organe rotatif impose une vitesse faible désirée. L'utilisation d'un dispositif ralentisseur de ce genre ne donne satisfaction que si les galets de tous les chariots sont soumis à tout
moment à une charge uniforme. Mais, dans la plupart des sys-
tèmes convoyeurs de ce genre les galets des chariots ne sont pas toujours soumis à une charge uniforme. A un moment donné,
le chariot est vide et la charge appliquée à ses galets corres-
pond à son poids. A d'autres moments, le chariot porte une pièce et la charge appliquée à ses galets est donc la somme de son
poids et de celui de cette pièce. Pour obtenir la vitesse fai-
ble voulue dans les deux états de charge, il est nécessaire d'utiliser un mécanisme capable d'appliquer au chariot deux
forces de ralentissement de valeurs différentes.
Dans la demande de brevet nO 79.12754 déposée le 18 Mai 1979, la vitesse faible désirée du chariot dans ses deux états de charge est obtenue grâce à un galet comportant sur un même axe deux parties de diamètres différents et relié à un dispositif ralentisseur ou frein unique, la voie de guidage étant conformée de manière que, lorsque le chariot est chargé, ce soit la partie qui a le plus petit diamètre qui soit en contact avec cette voie et que, lorsque le chariot est vide, la voie soit en contact avec la partie dont le diamètre est le plus grand. Cet agencement s'est révélé très satisfaisant dans
de nombreuses applications.
Dans certaines installations, il est nécessaire de modifier la force de ralentissement qui agit sur le chariot, du fait que le même convoyeur est utilisé pour transporter des pièces de poids différents. C'est ainsi que, si le poids d'une
pièce est sensiblement différent de celui d'une pibce transpor-
tée antérieurement, il faut se procurer un autre galet ayant
des parties dont les diamètres sont différents de ceux des par-
ties du galet utilisé auparavant et le substituer à ce deirier.
Contrairement aux galets à un seul diamètre de portée, qui sont disponibles dans un grand nombre de dimensions, les galets à deux diamètres de portée ne sont pas des pièces normalement en stock. De plus, si un chariot est équipé d'un galet ayant deux parties de diamètres différents sur le même axe, suivant
la conformation de la voie, la charge est suspendue à des dis-
tances différentes de cette voie lorsque le chariot est soute-
nu par les parties différentes du galet. Cela est parfois un
inconvénient.
L'invention concerne un dispositif de ralentisse-
ment ou frein pour chariots, bon marché et permettant aussi une grande diversité de conformations en fonction de la charge
du chariot.
Plus précisément, dans le convoyeur selon l'inven-
tion, chaque chariot est équipé d'au moins deux galets dis-
tincts, destinés à venir en contact avec la voie, chaque galet étant relié à son propre dispositif de ralentissement. Il est ainsi possible de donner au chariot la vitesse désirée, qu'il
soit chargé ou non, en choisissant un galet de diamètre diffé-
rent ou en utilisant un frein conçu de manière à appliquer un couple de ralentissement différent au galet avec lequel il coopère. L'invention sera décrite de manière plus détaillée
en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limi-
tatifs et sur lequel: la figure 1 est une élévation latérale fragmentaire d'une partie d'un convoyeur à chariots suspendus selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan d' une variante de réalisation du dispositif de ralentissement; la figure 4 est une vue en plan avec coupe partielle
d'une autre variante de réalisation du dispositif de ralentisse-
ment; et la figure 5 est un diagramme vectoriel des vitesses et des forces du dispositif ralentisseur, illustrant le principe
de base de l'invention.
Les figures 1 et 2 représentent un chariot 10, destiné à être suspendu à une voie 12 par deux jeux de galets. Chaque jeu comporte un galet 14 de petit diamètre, fixé sur un axe 16, et un galet 18 de grand diamètre, fixé sur un axe 20. La voie 12 est en pente et est suspendue à une structure supérieure appropriée par des suspentes 22. Chaque chariot 10 comporte deux bras 24 orientés de haut en bas, qui soutiennent à leur extrémité inférieure une palette 26 destinée à porter une pièce W. L'extrémité supérieure de chaque bras est reliée à un dispositif de ralentissement 28. Chaque dispositif ou frein 28 comporte deux boîtiers cylindriques 30a, 30b, qui sont fermés à une extrémité par un couvercle 32. Chaque boîtier a, 30b comporte à une extrémité une partie tubulaire 33 et à l'autre extrémité, une partie annulaire plus grande,
délimitant une cavité 34. L'axe 20 du galet 18 passe axia-
lement dans la partie tubulaire du boîtier 30a, o il est soutenu par des paliers 36. Il pénètre dans la cavité 34 de ce boîtier 30a et y est enfermé hermétiquement par un joint annulaire 38. La cavité 34 est remplie d'un fluide visqueux
(tel que de l'huile de silicone) qui possède sensiblement.
des caractéristiques newtoniennes. Un disque 40 est fixé à l'extrémité de l'axe 20 dans la cavité 34. On sait que la force nécessaire pour cisailler un fluide newtonien de ce
genre est directement proportionnelle à la vitesse du cisail-
lement qui s'exerce sur ce fluide. Le couple de ralentisse-
ment que le disque 40 exerce en tournant sur l'axe 20 est donc directement proportionnel à la vitesse de rotation de cet axe 20. Le facteur de proportionnalité dépend de la viscosité du fluide, du diamètre du disque 40 et de la largeur de l'espace que le fluide remplit sur les côtés opposés de ce
disque 40.
L'axe 16 du galet 14 est monté dans le boîtier 30b du frein de la même manière que ci-dessus et un disque sembla- ble 40 y est fixé. Les deux boîtiers et les deux disques ont des dimensions semblables. Mais les deux boîtiers de chaque frein 28 sont espacés dans le sens de la longueur du chariot et se trouvent avantageusement à des hauteurs différentes, de façon que la partie inférieure de la périphérie des quatre
galets se trouve sensiblement dans le même plan.
Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 1 et 2, lorsque la palette 26 porte une pièce, le chariot est soutenu sur la voie 12 par le galet 14 de plus petit diamètre. Quand la palette 26 est vide, le chariot est soutenu sur la voie 12 ou une voie analogue 12', qui est située latéralement à une certaine distance de cette voie 12
et qui la prolonge. Le fait d'utiliser des galets de diamè-
tres différents permet un réglage indépendant de la vitesse du chariotlorsqu'il est chargé et lorsqu'il est vide, et de faire éventuellement circuler des chariots chargés et vides à des vitesses sensiblement égales sur des voies en pente, sans
que cela soit limitatif.
Il est possible de comprendre l'effet du diamètre de roulement sur la vitesse de descente en se reportant à la figure 5, qui est un diagramme vectoriel des vitesses et des forces d'un galet de diamètre D1, supportant un poids W1 et roulant vers le bas d'une voie inclinée par rapport à l'horizontale d'un angleOc, à une vitesse angulaire W et une vitesse linéaire V. On voit que la force parallèle à la voie qui déplace le galet vers l'avant est F1 = W1 sinX Cette force produit sur le galet un couple TF qui est T = F Dl = Dl W sin,C
F 1 2 2 1
Lorsque le galet roule vers le bas de la voie et qu'il atteint sensiblement un état d'équilibre, c'est-à-dire qu'il n'accélère ni ne ralentit, le couple d'entraînement TF et le couple de freinage TR devenant égaux (et opposés). Le couple de freinage peut être exprimé comme suit
TR K1
Puisque V
W =
o V est la vitesse d'équilibre, 2 Ki V
T - _ _
R = D
Or, étant donné que TF TR Di 2 Ki V 2Wl sin' c = D et, en résolvant l'équation par rapport à V, VS i nC W D2
V 4 K1 1 1
Cette équation montre qu'à l'équilibre, la vitesse de roulement vers l'avant est proportionnelle au poids et au carré du diamètre de roulement. Dans le cas particulier o l'on désire que la vitesse de roulement d'une palette vide soit égale à celle d'une palette chargée, on voit que
WD2 =WD2
WE DE = F F
o WE et WF sont les poids à vide et sous charge et DE et DF les diamètres de roulement des palettes vides et chargées respectivement. Cette condition peut aussi être exprimée comme suit: WF
DE =DF WE
Sur les figures 1 et 2, la différence des poids dans les deux états du chariot est compensée par la différence des diamètres des galets 14 et 18. Il est évident que l'on peut
obtenir la même limitation de la vitesse en modifiant d'au-
tres paramètres variables du chariot. Sur la figure 3, par exemple, les deux galets 44,46,venanz en contact avec la voie,
des freins 48,50,respectivements -;t sensiblement le même dia-
mètre. Dans cette variante, les forces de ralentissement diffé-
rentes appliquées au chariot lorsqu'il est chargé et lorsqu'il est vide sont obtenues par une différence de viscosité des fluides contenus dans les freins respectifs. Ainsi, le frein 48 qui coopère avec le galet 44 contient un fluide à faible viscosité et est disposé de façon a soutenir le chariot sur la voie lorsque ce chariot est vide. Quand le chariot est chargé, c'est le galet 46 qui vient en contact avec la voie et sa vitesse est limitée par le frein 50, qui contient un fluide à viscosité élevée. Il est évident qu'il est possible de faire varier à volonté et de façon continue la viscosité des fluides de ces deux freins en mélangeant les proportions
appropriées de deux liquides ayant des viscosités très diffé-
rentes. Dans la variante représentée sur la figure 4, les
deux galets 52,54 qui coopèrent avec les freins 56,58, res-
pectivement, ont aussi le même diamètre. Dans cette variante,
on obtient la différence entre les forces de freinage appli-
quées au chariot, lorsqu'il est chargé ou vide, en utilisant
des disques 60,62, respectivement, ayant des diamètres dif-
férents et situés à la même distance des parois latérales de la cavité. Lorsque le chariot est vide, c'est le galet 52 qui est en contact avec la voie et la vitesse de ce chariot est déterminée par le petit disque 60. Lorsque le chariot porte une pièce, c'est le galet 54 qui est au contact de la voie et la vitesse du chariot est réglée par le grand disque 62. Dans cette variante, la viscosité du fluide des deux freins peut être la même et la valeur de la différence des
forces de ralentissement appliquées au chariot dépend entiè-
rement du rapport des dimensions des deux disques.
Bien que les freins représentés sur les figures 1
à 4 utilisent tous un fluide visqueux agissant par cisaille-
ment entre un rotor et un bottier pour engendrer un couple de ralentissement sensiblement proportionnel à la-vitesse angulaire de ce rotor, il est possible aussi de mettre en oeuvre le principe connu du freinage par courants de Foucault produits par un aimant. Dans le genre de frein représenté
sur la figure 2, par exemple, un ou plusieurs aimants perma-
nents pourraient être montés sur le couvercle 32, sur la par-
tie qui délimite la cavité 34 ou sur ces deux éléments, de façon à créer un champ magnétique perpendiculaire au plan du
disque 40. Le disque 40 serait composé d'une matière électri-
quement conductrice appropriée (telle que l'aluminium). Dans
ces conditions, le disque 40 induirait en tournant des cou-
rants électriques proportionnels à sa vitesse angulaire et les courants de Foucault ainsi produits créeraient à leur
tour un couple de freinage proportionnel sur les galets.
Il est évident que le rotor du frein pourrait être un manchon cylindrique au lieu d'être un disque. Mais, du fait que les couples qu'il est possible de produire lors du freinage par courants de Foucault sont plus faibles que ceux que l'on obtient au moyen du freinage par cisaillement d'un fluide
visqueux, il serait judicieux de prévoir un train multiplica-
teur entre les arbres du galet et du frein.
Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications aux dispositifs représentés et décrits, sans
s'écarter du domaine de l'invention.
Claims (10)
1. Convoyeur à entraînement par gravité, caracté-
risé en ce qu'il comprend une voie (12) en pente, un chariot
(10) qui est destiné à porter une pièce (W) et qui est sou-
tenu par cette voie de façon à se déplacer sur cette der-
nière sous l'effet de la force de pesanteur qui lui est appli-
quée, ce chariot étant soutenu sur ladite voie par deux
galets distincts (14,18) venant en contact avec elle, le cha-
riot et la voie étant conformés de façon que l'un (18) des galets soit appliqué sur cette voie lorsque le chariot est vide et que ce soit l'autre galet (14) qui s'applique sur la voie lorsque le chariot porte une pièce (W), un premier dispositif
(28) de ralentissement par cisaillement étant destiné à appli-
quer un couple de ralentissement au premier galet (18) et un second dispositif (28) de ralentissement par cisaillement étant destiné à appliquer un couple de ralentissement au
second galet (14), chaque dispositif de ralentissement com-
portant un disque (40) qui peut tourner dans une cavité (34) remplie d'un fluide visqueux, ce qui empêche chaque galet de
rouler librement sur la voie, en limitant la vitesse du cha-
riot vide ou chargé, le couple de ralentissement appliqué au premier galet (18) étant fonction du diamètre de ce galet et du poids du chariot seul et le couple de ralentissement appliqué au second galet (14) étant fonction du diamètre de ce dernier et du poids du chariot chargé, de façon que la force de ralentissement appliquée à ce chariot soit plus
grande lorsqu'il est chargé que lorsqu'il est vide.
2. Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre du galet (18), qui est destiné à être appliqué sur la voie lorsque le chariot est vide, est plus
grand que celui de l'autre galet (14).
3. Convoyeur selon la revendication 2, caractérisé
en ce que les rotors (40) des deux dispositifs de ralentisse-
ment (28) ont sensiblement les mêmes dimensions.
4. Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les axes (16,20) des deux galets (14,18) se trou-
vent à des hauteurs différentes de façon que le chariot (10) soit à la même distance de la voie (12), quel que soit le
galet qui est en contact avec elle.
5. Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le fluide du dispositif de ralentissement (48) coo-
pérant avec le galet (44) qui est en contact avec la voie (12) lorsque le chariot (10) est vide, a une viscosité plus faible que celui de l'autre dispositif de ralentissement (50).
6. Convoyeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux galets (44,46) ont pratiquement les mêmes dimensions.
7. Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque (60) du dispositif de ralentissement (56) coopérant avec le galet (52) qui est en contact avec la voie lorsque le chariot est vide, est plus petit que ledisque (62)
de l'autre dispositif de ralentissement (58).
8. Convoyeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux galets (52,54) ont sensiblement le même diamètre.
9. Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie est composée d'un rail unique (12) avec
lequel l'un ou l'autre des galets (14,18) peut venir en con-
tact.
10. Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie comporte deux rails (12,12') successifs et parallèles, l'un (14) des galets étant destiné à s'appliquer
sur l'un (12) de ces rails et l'autre galet (18) étant des-
tiné à s'appliquer sur l'autre rail (12').
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