FR2605964A1 - Installation de manutention comportant des elements de transport a vitesse individuellement variable - Google Patents

Abstract

POUR PERMETTRE LA VARIATION INDIVIDUELLE DE LA VITESSE D'UN CHARIOT PAR RAPPORT A CELLE QUI LUI EST COMMUNIQUEE PAR DES MOYENS D'ENTRAINEMENT CONTINU 10, DANS UNE INSTALLATION DE MANUTENTION, IL EST PREVU UN DISPOSITIF DIFFERENTIEL COMPORTANT DEUX ORGANES 25, 15 EN FRICTION L'UN SUR L'AUTRE EN UN POINT DE CONTACT MOBILE, CE DISPOSITIF ETANT ENTIEREMENT INTEGRE AU CHARIOT. DE PREFERENCE, UN ORGANE DE DEPLACEMENT 43, ACTIONNE DE L'EXTERIEUR DU CHARIOT, COMMANDE LE DEPLACEMENT D'UN GALET ROTATIF 25 SUR UN PLATEAU 15 ENTRAINE EN ROTATION PAR LESDITS MOYENS D'ENTRAINEMENT 10 SELON UN DIAMETRE DE CE PLATEAU, ET LA ROTATION DU GALET 25 EST TRANSMISE A UNE ROUE DENTEE ENGRENANT AVEC UNE CREMAILLERE 39 DE L'INSTALLATION.

Description

INSTALLATION DE MANUTENTION COMPORTANT DES ELEMENTS
DE TRANSPORT A VITESSE INDIVIDUELLEMENT VARIABLE
La présente invention concerne une installation de manutention comportant des éléments de transport à vitesse individuellement variable.

Dans les installations de manutention, on utilise des éléments de transport qui circulent dans ces installations. Ces éléments sont généralement des chariots, qui supportent des objets devant être traités en divers postes de traitement répartis le long de l'installation et qui sont entrainés suivant un circuit défini pour passer par les postes successifs et y permettre le traitement des objets qu'ils supportent.

Par la présente invention, on réalise un système d'entraînement de ces éléments, ou chariot, de manière à en faire varier individuellement la vitesse. En effet, les postes de traitement des objets sont éloignés dans l'installation les uns des autres. Les chariots peuvent donc circuler à une vitesse importante entre ces différents postes.Lorsqu'il arrive à proximité d'un poste de traitement, chaque chariot doit ralentir, et éventuellement s'arrêter, pour que les objets subissent l'opération correspondant à ce poste, et à la sortie de ce poste, le chariot doit reprendre une vitesse plus élevée. I1 convient donc de réaliser un variateur de vitesse, agissant individuellement sur le chariot par rapport à la vitesse générale d'entrainement continu de l'installation de manutention, de manière à pouvoir ralentir le déplacement de cet élément selon son positionnement dans l'installation.

On connatt déjà des installations permettant une telle opération. Ces installations comportent un rouleau central, entrainé en rotation, placé en dessous des rails de guidage des chariots de la charnue de manutention. Un galet, situé sur la partie inférieure de chaque chariot vient en contact avec ce rouleau central, qui entraîne alors le galet. En faisant varier l'orientation du galet par rapport à l'axe central du rouleau en rotation, on permet de faire varier la vitesse de l'élément, et ainsi d'assurer son ralentissement, éventuellement son arrêt, et son accélération.

Cependant, ce type d'installation a l'inconvénient de comporter des pièces en friction qui s'usent très vite et qui sont difficilement remplaçables. Ceci est particulièrement vrai du rouleau central, qui fait partie de l'installation fixe, et lorsqu'une usure est constatée, son changement représente un coût élevé. De plus, le rouleau central entrainé en rotation, implique des problèmes dans la conception de la ligne de manutention, notamment lorsque l'élément de transport ne suit plus une trajectoire rectiligne.

La présente invention vise à pallier les inconvénients précités en réalisant un variateur de vitesse d'éléments de transport d'une chaîne de manutention qui fonctionne par contact de pièces facilement échangeables et qui permet facilement un déplacement selon une direction quelconque.

La présente invention a pour objet une installation de manutention comportant des moyens d'entratnement continu d'éléments de transport mobiles le long de l'installation et des moyens de variation de la vitesse individuelle d'un desdits éléments par rapport à celle qui lui est communiquée par lesdits moyens d'entrainement, caractérisée en ce que l'élément comporte un dispositif différentiel pour faire varier individuellement la vitesse de l'élément, ledit dispositif différentiel étant entièrement intégré audit élément.

Selon une caractéristique secondaire, le dispositif différentiel comporte deux organes en friction l'un sur l'autre, en un point de contact mobile sous l'action de moyens de commande de la variation de vitesse, lesquels comportent avantageusement un organe de déplacement actionné de l'extérieur de l'élément.

Le différentiel de vitesse étant intégré entièrement à l'élément, l'usure par friction s'effectue au niveau de chaque élément en permettant ainsi un échange rapide et aisé des pièces usées.

Les organes en friction du dispositif différentiel peuvent notamment comporter un plateau entraîné en rotation par les moyens d'entrainement qui comportent généralement une chaîne se déplaçant le long de l'installation et un galet rotatif mobile en translation selon un diamètre dudit plateau.

Selon une autre caractéristique secondaire, l'installation comporte des moyens de transmission d'effort du différentiel de vitesse comportant des moyens de renvoi entre ledit galet et l'installation.

Selon encore une autre caractéristique secondaire, le différentiel de vitesse comporte, montés rotatifs sur ledit élément, un premier arbre entraîné en rotation par la channe ou tout autre moyen d'entrainement entre divers postes de traitement de l'installation et lié en rotation audit plateau, et un second arbre portant ledit galet.

On décrira maintenant plus en détail une forme de réalisation particulière de l'invention qui en fera mieux comprendre les caractéristiques essentielles et les avantages, étant entendu toutefois que cette forme de réalisation est choisie à titre d'exemple et qu'elle n'est nullement limitative. Sa description est illustrée par les dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 représente une vue en coupe d'une installation de manutention comportant des éléments de transport à vitesse individuellement variable
- la figure 2 représente une vue de dessus de cette installation au niveau d'un élément de transport
- la figure 3 représente une vue latérale de l'installation.

La figure 1 montre un élément de transport d'une installation de manutention. Cet élément est constitué par un chariot 1 muni d'une ossature 1A. Sur la partie inférieure de cette ossature 1A, le chariot est muni de moyens de roulement 5, 7 le guidant sur une piste de roulement fixe 3,4. Le chariot comporte ainsi des roues 5, montées sur un axe horizontal 6, qui viennent en appui avec une piste de roulement 4 proprment dite. Pour éviter les débattements latéraux, le chariot 1 est muni de galets de guidage 7, à axe de rotation vertical 8, circulant dans une rainure 3 associée à la piste de roulement. Le chariot comporte deux galets 7 (figure 2) évitant ainsi les débattements latéraux du chariot lorsqu'il se déplace dans l'installation de manutention.

De chaque côté de la rainure 3 de circulation des galets 7, se trouvent des moyens d'entrainement constitués d'une chaîne continue 10, entraînée le long de toute l'installation de manutention à vitesse continue, généralement constante. Cette chaîne passe dans une gouttière en U 11, dont on voit deux parties situées de part et d'autre de la rainure de circulation 3 des galets, pour permettre le retour de la chaîne 10 en boucle fermée.

La chaine 10, moyen d'entrainement des chariots coopère avec une partie des éléments de chaque chariot constituant un dispositif différentiel pour faire varier individuellement la vitesse de ce chariot.

Ce dispositif différentiel comporte un premier arbre 12, monté rotatif sur l'ossature 1A du chariot. Cet arbre 12 est entraîné par la chaîne 10 par l'intermédiaire d'une roue dentée 13 montée sur l'extrémité inférieure dudit arbre 12, celui-ci étant disposé sensiblement verticalement. L'arbre 12 possède, sur sa partie supérieure, un plateau 15, monté sensiblement horizontal.

Ce premier arbre 12 est mobile en rotation à l'intérieur d'un système de palier 20 usuel dans un tel type d'installation. Il est d'autre part sollicité élastiquement en translation vers le haut à l'aide de rondelles ressorts 21 prenant appui sur l'ossature 1A. Le plateau 15, entraîné en rotation autour d'un axe vertical grâce au premier arbre 12, comporte un disque de friction 16 de même superficie et monté à l'aide de moyens de fixation 17 tels que vis et écrous permettant de changer ce disque quand une usure est décelée.

Parallèlement à la surface du plateau 15, légèrement au-dessus se trouve un second arbre 24 sur lequel est monté un galet 25 qui est en appui par une génératrice sur le disque 16. Le dispositif différentiel intégré à l'élément se compose donc de deux arbres auxquels on associe, respectivement, un organe de friction. Dans le cas particulier illustré par les figures, les deux arbres sont perpendiculaires et leurs axes sont dans un même plan.

L'organe associé au premier arbre est le plateau 15 avec son disque 16 et celui associé au second est constitué par le galet 25. Ce galet 25 a une section longitudinale en forme de I tout autour de l'axe de symétrie de révolution correspondant à l'axe du second arbre 24. Les deux branches du I du galet 25 sont de longueur différente, la branche 25b venant en appui sur le disque 16. Cette branche 25b constitue le point de contact mobile entre le plateau du premier arbre 12 et le galet du second arbre 24. Le galet 25, entraîné en rotation par le plateau 16, est mobile en translation par coulissement le long du second arbre 24. La branche 25b se déplacera donc sur la surface du plateau en s'éloignant ou se rapprochant du centre de rotation, sous la commande de moyens qui seront explicités ultérieurement.

En fonctionnement, le plateau 15 tourne à vitesse continue imposée par l'intermédiaire de l'arbre 12 entraîné par la chaîne 10 et le galet 25 se déplace en translation le long du second arbre 24, suivant un diamètre du plateau.

La distance entre l'axe du premier arbre 12 et le point de contact de la branche 25b sur le plateau 15 étant variable, la vitesse de ce point de contact varie également. Lorsque la branche 25b sera à proximité de la périphérie du plateau, la vitesse sera la plus faible et lorsque cette branche 25b se rapprochera de l'axe de rotation du plateau, cette vitesse augmentera. Par déplacement du galet, la vitesse de rotation du second arbre 24 variera également, cet organe étant solidaire en rotation dudit arbre.

A la sortie de ce dispositif différentiel, c'està-dire à une extrémité du second arbre rotatif dont la vitesse est liée à la position longitudinale du galet, le chariot comporte des moyens de transmission d'effort de réaction entre ce différentiel de vitesse et les éléments de l'installation fixe, de manière à assurer un contrôle moteur au niveau des roues de l'élément. Par ces moyens de transmission d'effort, la vitesse variable délivrée en rotation sera transmise de manière à commander le déplacement du chariot suivant le circuit de l'installation. Pour permettre ce mouvement, le second arbre 24 est muni à une de ses extrémités de moyens de renvoi entre le galet et l'installation.Ces moyens se composent d'un pignon 28 muni de roues dentées dans lesquelles passe une chaîne 29 (visible à la figure 3) qui transmet le mouvement de rotation du second arbre 24 à un deuxième pignon 30 situé sur la partie inférieure du chariot. Bien entendu, on comprendra que la chaîne 29 peut être aisément remplacée par tout organe de transmission de mouvement tel que, de manière non limitative, des courroies, des systèmes de pignons. De manière à maintenir une tension suffisante de la chaîne 29 reliant les deux pignons 28,30, le chariot comporte une troisième roue dentée 32 montée sur un support 33 (figure 3). Ce support 33 est muni d'une encoche dans laquelle s'engagent deux ergots 34. En déplaçant cette encoche on fait subir au support, et donc à la roue dentée 32, une translation par laquelle cette roue vient appuyer sur la chaîne 29, ce qui permet de tendre la chaîne.

Le pignon inférieur 30 est relié à un système de découplage de vitesse 37. L'axe 38 du deuxième pignon 30 est en coIncidence avec l'axe 6 des roues 5 et ces roues sont solidaires du pignon en rotation. La transformation du mouvement s'effectue à l'aide d'une couronne dentée portée par le pignon 30 qui engrène avec une crémaillère 39 montée fixe sur l'installation de manutention au même niveau que les pistes de roulement. Cette crémaillère est disposée entre la piste de roulement de la roue 4 et la piste de roulement du galet de débattement 3.

La coopération de l'ensemble de transmission de mouvement ci-dessus et de la crémaillère 39 permet au chariot de l'installation de manutention d'avancer dans un déplacement contrôlé en évitant que des efforts soient appliquées aux roues 5, ainsi qu'aux galets 7, car une commande directe pourrait entraîner des problèmes de blocage. Cependant, on comprendra aisément qu'on peut envisager un dispositif transmettant le mouvement de vitesse variable du second arbre par d'autres moyens qu'une crémaillère, connus en eux-mêmes. De tels mécanismes pourront agir directement sur les moyens de contrôle du déplacement du chariot tels que la roue 5 ou le galet 7.

Il sera maintenant plus précisément explicité la manière dont on réalise les moyens de commande de la variation de vitesse dans le mode de réalisation particulier décrit. L'installation de manutention comporte un rail de guidage 40 pour un galet 41. Ce rail est positionné à proximité de la piste de roulement de la roue 5 du chariot le long de cette piste. Ce rail de guidage est fixé au sol à l'aide de moyens de fixation 65. Il est parallèle à la piste entre deux postes de l'installation, mais à l'approche d'un poste, le rail de guidage devient une came à profil variable dont la distance avec la piste de roulement du chariot varie progressivement. Le galet 41, engagé dans ce rail en contact avec ses parois intérieures, constitue un galet de transmission de commande.Il est fixé à l'extrémité inférieure d'une tige 42 (visible sur la figure 1), qui le relie à une tirette 43 liée en translation au galet 25 du différentiel de vitesse. A l'extrémité de la tirette 43, opposée par rapport à sa fixation à l'extrémité supérieure de la tige 42, se trouve une encoche 44, dans laquelle vient s'engager un ergot de débattement 45. La tirette se déplace en translation à l'intérieur de guides 46, 47 (visibles figure 2). Sa course est limitée par le déplacement de l'ergot 45 dans l'encoche 44. Ce débattement possible correspond pratiquement au rayon du plateau 15.

En effet, le galet 25 peut se déplacer, de l'extrémité du plateau vers le centre de rotation de ce plateau, avec comme position extrême le centre du plateau, où il aurait une vitesse de rotation nulle. La course du galet sur le plateau est limitée au rayon dans la mesure où on cherche ici à éviter le passage d'une position à une position opposée sur le plateau qui impliquerait l'inversion du sens de déplacement de l'ensemble du chariot. La came du rail de guidage 40 est donc conformée de manière à ce qu'à la course du galet 25 corresponde à l'écartement maximal de ce rail par rapport à la piste de roulement du chariot. Lorsque le profil de la came tendra à s'écarter légèrement vers la gauche (sur les figures) de la piste de roulement, le galet de transmission de commande 41, par l'intermédiaire de la tige de liaison 42, entrainera la tirette 43. Sur cette tirette 43 est fixé, à l'aide d'un taquet 50, un galet 51 venant se placer dans l'encoche réalisée par les deux branches 25a, 25b du galet 25. Ce galet 51 tournant librement en contact avec les deux parois intérieures des deux branches 25a, 25b, pourra déplacer en translation le galet 25 le long de l'arbre 24 pendant sa rotation, provoquant ainsi le ralentissement du chariot. Un déplacement en sens inverse, lorsque le profil de la came se rapproche de la piste de roulement, provoque, au contraire, l'accélération du chariot.

Le galet de transmission de commande 41 étant soumis à des forces de contact sur le rail 40, le dispositif comporte un ensemble raidisseur monté mobile en rotation dans un plan horizontal sur la carcasse 1, formé de deux tiges perpendiculaires 55 et 56 solidaires l'une de l'autre. La figure 2 représente deux positions de la tirette 43. Lorsque la tirette se déplace latéralement, les tiges 55 et 56 se déplacent de manière à suivre le mouvement et à soutenir l'ensemble, grâce à la rotation de la tige verticale 56 dans la carcasse 1, et à l'articulation de la tige horizontale 55 dans une lumière 57 sur la tirette 43.

Le dispositif comporte également un vérin 60 permettant une commande d'inversion du sens de la marche du chariot. En effet, l'inversion du sens de la marche n'est pas commandable, dans le cas présent, par le passage du galet 25, d'une position sur le disque à une position opposée, ceci pour empêcher des erreurs de manoeuvre (débattement limité par l'intermédiaire de l'ergot 45 dans l'encoche 44). Le dispositif comporte donc un vérin 60, qui permet de déplacer la came du rail de guidage 40 elle-même et dont la course correspond au débattement du galet 25.

Lorsqu'on désirera changer le sens de déplacement du chariot, le vérin sera actionné, sa course entrainera un déplacement en translation latérale de la came du rail 40, et permettra de faire passer le galet en position opposée par rapport à l'axe central du plateau 15.

Conformément à la description qui précède, l'invention permet de réaliser une variation locale de la vitesse des chariots dans une installation de manutention, avec accélération entre les postes d'utilisation successifs, à l'aide du déplacement d'un galet sur un disque entraîné en rotation. Le contact entre le galet et le disque se fait au niveau de chaque chariot et que ce contact est différent de celui de I'entraînement fourni par l'installation de manutention. On pourra prévoir divers modes de commandes annexes permettant des utilisations particulières. Ainsi, le rail 40 pourra être muni d'orifices de dégagement permettant de sortir le galet de commande 41 de son rail lorsque l'on désire arrêter le chariot ou le libérer.Un dispositif sur la tige de liaison 42 pourra être prévu de manière à assurer ce dégagement, par commande manuelle ou automatique, en cas d'accident ou de butée notamment. Cette tige pourra être constituée, par exemple, de deux pièces télescopiques entre elles, de manière à pouvoir imposer un déplacement vertical au galet de transmission de commande qui sera alors dégagé du rail et la tirette 43 sera libre dans son déplacement en translation. Cette commande pourra s'effectuer manuellement par un levier d'accès facile ou par un contacteur prévu à l'avant du chariot permettant le dégagement lorsqu'un chariot vient en butée avec le chariot le précédant, dans un magasin de chariots par exemple.

Naturellement, l'invention n'est en rien limitée par les particularités qui ont été spécifiées dans ce qui précède ou par les détails du mode de réalisation particulier choisi pour illustrer l'invention. Toutes sortes de variantes peuvent être apportes à la réalisation particulière qui a été décrite à titre d'exemple et à ses éléments constitutifs sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Cette dernière englobe ainsi tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1) Installation de manutention comportant des moyens d'entratnement continu (10) d'éléments de transport (1) mobiles le long de l'installation et des moyens de variation de la vitesse individuelle d'un desdits éléments par rapport à celle qui lui est communiquée par lesdits moyens d'entratnement (10), caractérisée en ce que l'élément (1) comporte un dispositif différentiel (12, 15, 24, 25) pour faire varier individuellement la vitesse de l'élément (1), ledit dispositif différentiel étant entièrement intégré audit élément (1).

2) Installation de manutention selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif différentiel comporte deux organes (25, 15) en friction l'un sur l'autre, en un point de contact (25B) mobile sous l'action de moyens de commande de la variation de vitesse (43, 51, 40).

3) Installation de manutention selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de commande comportent un organe (43) de déplacement de l'un desdits organes par rapport à l'autre, actionné de l'extérieur de l'élément.

4) Installation de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement comportent une chaîne (10) se déplaçant le long de l'installation.

5) Installation de manutention selon la revendication 3, éventuellement combinée à la revendication 4, caractérisée en ce que les organes en friction sont constitués d'un plateau (15), entrainé en rotation par lesdits moyens d'entrainement (10), sur lequel se déplace, selon le diamètre dudit plateau, un galet rotatif (25) monté sur le dispositif différentiel et lié audit organe de déplacement (43).

6) Installation de manutention selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de transmission d'effort (37, 39) et des moyens de renvoi (28, 29) entre ledit galet (25) et l'installation, pour transformer la rotation du galet en un déplacement dudit élément le long de l'installation.

7) Installation de manutention selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que le différentiel de vitesse comporte, monté rotatif sur ledit élément, un premier arbre (12) entraîné en rotation lesdits moyens d'entraînement (10) et solidaire en rotation du plateau (15).

8) Installation de manutention selon la revendication 7, caractérisée en ce que le galet (25) est monté coulissant sur un second arbre (24), ledit galet étant entraîné en rotation par ledit arbre et actionné en translation le long dudit arbre par ledit organe de déplacement (43).

9) Installation de manutention selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que les moyens de commande de la variation de vitesse comportent une tirette (43) présentant une première extrémité liée en translation audit galet (25) par un taquet (50) à galet (51) et une deuxième extrémité coopérant par des moyens de liaison (41, 42) avec un rail de guidage (40) formant une came à profil variable, ledit rail faisant partie de l'installation.

10) Installation de manutention selon la revendication 6 et 8 combinées ensemble, caratérisée en ce que les moyens de renvoi comportent un pignon (28) lié au premier arbre, entraînant les moyens de transmission d'effort (30, 37, 39), par l'intermédiaire d'un organe de transmission de mouvement (29).

11) Installation de manutention selon la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits moyens de liaison comportent d'une part une tige de liaison (42) fixée à ladite tirette et comportant un galet mobile (41) dans ledit rail (40) et, d'autre part des tiges raidisseuses orientables (55, 56) reliées à l'élément.

12) Installation de manutention selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que le rail de guidage (40) comporte des moyens pour libérer ladite tige de liaison (42) de la came lorsque deux éléments de la chaine viennent en contact.

13) Installation de manutention selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que l'installation comporte des moyens (60) permettant de déplacer le rail de guidage (40) du niveau de ladite came d'une course égale à pratiquement le rayon du plateau, de manière à inverser le sens d'entraînement du second arbre par passage du galet (25) d'une position à une position diamétralement opposée sur ledit plateau.

14) Elément de transport pour une installation de manutention telle que revendiquée par l'une quelconque des revendications 1 à 13.