INSTALLATION DE CONVOYAGE DE VEHICULES AUTOMOBILES A TRANSMISSION D'EFFORTS EQUILIBREE L'invention a trait au convoyage des charges lourdes et volumineuses, telles que des véhicules automobiles, notamment pour permettre leur stockage en milieu urbain ou périurbain dans des zones de garage souterrain ou en surface, éventuellement en hauteur. Le problème du stockage des véhicules automobiles en milieu urbain est connu de longue date, au point que dès les années 1920 des constructeurs ont tenté d'y remédier en proposant des installations automatisées permettant de convoyer et stocker les véhicules dans des infrastructures équipées de boxes individuels, cf. par ex. les brevets américains US 1 857 431 (Clark, 1927) et US 1 816 053 (Mc Gavin, 1928).
Les installations automatisées de convoyage et stockage de véhicules automobiles n'ont cessé, dès lors, de se perfectionner au fil du temps. Citons à titre d'exemple les brevets américains US 2 728 467 (Glicker, 1954), US 3 033 390 (Gronvold, 1960), US 3 221 907 (O'Sullivan, 1963), US 3 547 281 (Litchi et al, 1968).
Malgré le grand nombre de solutions proposées pour automatiser le garage des véhicules en milieu urbain, on constate dans les agglomérations la persistance, et même la suprématie, des parkings classiques à construction fixe (souterraine ou en hauteur), dans lesquels les conducteurs doivent entrer et circuler pour rechercher eux- mêmes un emplacement en parcourant les nombreux étages. Leur rapport encombrement/capacité de stockage, extrêmement défavorable au regard des parkings automatisés, frapperait les parkings classiques d'obsolescence si les conducteurs acceptaient de se départir de l'habitude - persistante - de garer (et récupérer) soi-même son véhicule. Pourtant, la hausse constante des coûts de l'immobilier est de nature à changer la donne au profit des parkings automatisés, qui tant à la construction qu'a l'usage se révèlent plus compétitifs, et ce type de parking est de plus en plus utilisé dans les mégapoles asiatiques, dont l'expansion rapide favorise le recours à des constructions plus légères, plus compactes et plus performantes. R008 B003 FR - TQD Une technique désormais ancienne consiste à monter les véhicules dans des nacelles montées sur un convoyeur à chaîne sans fin. Le stockage se fait verticalement ou horizontalement. Ainsi, on connaît par exemple de la demande internationale VVO 2008/060000 une installation de convoyage et stockage de véhicules automobiles équipé d'une chaîne de transport qui circule entre deux rails de guidage. La chaîne est couplée à des nacelles de garage par l'intermédiaire de bras indéformables dont une partie d'extrémité interne forme un maillon de la chaîne. Une roue dentée entraînée par un planétaire engrène chaque bras par l'intermédiaire d'une paire de pions (« dogs ») formés en saillie sur une face de celui-ci. Cette installation présente deux défauts majeurs. Premièrement, les efforts nécessaires pour assurer un entraînement de la chaîne engendrent une usure importante à l'interface entre la roue et les bras.
Deuxièmement, la configuration de la roue et des bras génère un porte- à-faux qui accroît la tension dans la chaîne et accélère son usure ainsi que celle des rails de guidage, au moins dans les sections courbes. Un premier objectif est de proposer une installation de convoyage permettant de transporter des charges lourdes de manière ayant une fiabilité accrue. Un deuxième objectif est de proposer une installation de convoyage qui puisse être allégée sans nuire à sa rigidité. A cet effet, il est proposé une installation de convoyage de véhicules automobiles, qui comprend : un bâti, une chaîne de transport sans fin montée circulante par rapport au bâti ; une pluralité de nacelles aptes chacune à accueillir un véhicule, chaque nacelle étant couplée à la chaîne par l'intermédiaire d'une suspente munie d'un bras indéformable ayant une extrémité interne forme un maillon de la chaîne, et une extrémité externe sur laquelle la nacelle est montée en rotation par l'intermédiaire d'un palier, la suspente étant en outre munie d'une paire d'axes de liaison solidaires de l'extrémité interne du bras et par l'intermédiaire desquels le bras est articulé à des maillons adjacents de la chaîne ; R008 B003 FR - TQD une roue d'entraînement de la chaîne, munie d'une paire de couronnes dentées solidaires en rotation, qui engrènent conjointement les axes de liaison des suspentes, ces couronnes définissant entre elles un interstice dans lequel vient se loger l'extrémité interne du bras. Cette architecture permet d'équilibrer les efforts transmis aux suspentes par la roue d'entraînement, au bénéfice de la précision du guidage et de la fiabilité de l'installation. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : chaque maillon adjacent à l'extrémité interne du bras comprend une paire de flasques montés conjointement sur un axe de liaison avec un écartement supérieur à l'épaisseur hors tout de la roue d'entraînement au niveau des couronnes dentées ; - le bâti comprend un rail de guidage dans lequel la chaîne est montée circulante, ce rail définissant, au niveau de la roue d'entraînement, un brin courbe où le rail comprend deux pistes séparées disposées de part et d'autre de la roue ; la suspente est pourvue de galets montés aux extrémités des axes de liaison, chaque galet coopérant à roulement, dans le brin courbe du rail, avec une piste de celui-ci ; la roue d'entraînement comprend une paire de disques séparés solidaires en rotation et définissant chacun, à sa périphérie, une couronne dentée ; - les disques sont montés sur un arbre moteur commun ; le bâti comprend, une paire de couvercles disposés de part et d'autre de la roue, et dans lesquels l'arbre moteur est monté en rotation ; l'installation comprend une motorisation couplée en rotation à l'arbre moteur, cette motorisation étant montée sur l'un des couvercles ; l'installation comprend un chemin de came solidaire du bâti, et chaque nacelle est pourvue d'un suiveur de came apte à coopérer avec le chemin de came maintenir l'assiette de la nacelle lors de son déplacement ; l'installation est agencée horizontalement. R008 B003 FR - TQD D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective montrant, de manière schématique, une installation de convoyage de véhicules automobiles ; la figure 2 est une vue de côté montrant un détail de l'installation de la figure 1 ; la figure 3 est une vue de côté, en écorché partiel, montrant, à échelle agrandie, un détail de l'installation de la figure 2 ; la figure 4 est une vue de détail en coupe de l'installation, suivant la ligne de coupe IV-IV de la figure 3 ; la figure 5 est une vue de détail en coupe de l'installation, suivant la ligne de coupe V-V de la figure 3.
Sur les figures 1 et 2 est représentée une installation 1 de convoyage de charges 2 lourdes et volumineuses. Il pourrait s'agir, notamment, de conteneurs destinés à être chargés sur des trains ou des cargos, mais il s'agit de préférence de véhicules 2 automobiles (représentés en pointillés sur la figure 2), cette installation 1 trouvant une application pratique dans le stockage temporaire de véhicules en milieu urbain. Dans ce cas, l'installation 1 constitue ou est intégrée à un système de parking automatisé permettant à tout conducteur de déposer son véhicule, dont il souhaite que la garde soit assurée, puis de le récupérer ensuite, sans qu'il lui soit nécessaire de rechercher un emplacement libre. Comme cela est visible sur la figure 1, l'installation 1 comprend un bâti 3 qui est de préférence formé par assemblage de poutres 4 métalliques (notamment en acier ou en aluminium). Ce bâti 3 est destiné à reposer sur le sol ou, de préférence, sur une fondation bétonnée pour plus de stabilité. L'installation 1 peut être enterrée, totalement ou partiellement, ou encore s'étendre au-dessus du sol, totalement ou partiellement. L'installation 1 comprend une chaîne 5 de transport sans fin montée circulante par rapport au bâti 3, et une roue 6 d'entraînement de la chaîne 5. Plus précisément, le bâti 3 comprend un rail 7 de guidage fixe, dans lequel la chaîne 5 est montée circulante. R008 B003 FR - TQD Le rail 7 de guidage définit deux brins 8, 9 droits parallèles, à savoir un brin 8 aller et un brin 9 retour, où la chaîne 5 circule de manière rectiligne dans des sens inverses. Aux extrémités des brins 8, 9 droits, le rail 7 définit deux brins courbes (en pratique, semi- circulaires), à savoir un brin 10 courbe amont et un brin 11 courbe aval, qui relient les brins 8, 9 droits et où la chaîne 5 circule en boucle. Dans l'exemple illustré, l'installation 1 est agencée horizontalement, c'est-à-dire que les brins 8, 9 droits du rail 7 sont orientés horizontalement. Toutefois, en variante, l'installation 1 pourrait être agencée verticalement, les brins aller et retour du rail étant en ce cas orientés verticalement. Comme cela est visible sur la figure 5, dans le brin 8 aller (comme dans le brin 9 retour), le rail 7 présente, en section transversale un profil en U et comprend une paroi 12 de fond continue, qui se prolonge par deux parois 13 latérales parallèles, les parois 13 latérales étant elles-mêmes prolongées par deux retours 14 en équerre. La roue 6 d'entraînement est située au niveau d'un brin 10, 11 courbe (notamment le brin 10 amont), de manière concentrique à celui-ci. Dans chaque brin 10, 11 courbe, le rail 7 comprend deux pistes 15 latérales en U séparées, disposées de part et d'autre de la roue 6. La chaîne 5 comprend une pluralité de maillons 16 oblongs articulés les uns par rapport aux autres autour d'axes 17 d'articulation communs. Selon un mode particulier de réalisation, illustré sur la figure 5, chaque maillon 16 comprend une paire de flasques 18 montés sur un axe 17 d'articulation commun et mutuellement écartés. L'écartement entre les flasques 18 peut être maintenu constant au moyen d'une entretoise ou de circlips insérés dans des gorges pratiquées dans l'axe 17 d'articulation. Comme on le voit sur la figure 5, la chaîne 5 comprend en outre des galets 19 montés aux extrémités de chaque axe 17 d'articulation et qui coopèrent à roulement avec le rail 7. Dans les brins 8, 9 droits, les galets 19 coopèrent à roulement avec la paroi 12 de fond ou les retours 14 en équerre, selon qu'il s'agit du brin 8 aller ou du brin 9 retour, dont les orientations sont opposées. Dans les brins 10, 11 courbes, les galets 19 coopèrent à roulement avec les pistes 15 latérales. Comme cela est visible sur les figures 1 et 2, l'installation 1 comprend en outre une pluralité de nacelles 20 aptes chacune à R008 B003 FR - TQD accueillir un véhicule 2 pour assurer son convoyage le long du trajet de la chaîne 5. Chaque nacelle 20 comprend un plateau 21 sur lequel est destiné à reposer un véhicule 2, et une cage 22 à laquelle le plateau 21 est fixé et par laquelle la nacelle 20 est suspendue à la chaîne 5. Comme on le voit sur les figures 1 et 2, la cage 22 définit une ouverture 23 par laquelle le véhicule 2 peut être introduit dans la nacelle 20. Cette ouverture 23 peut être frontale (auquel cas le véhicule 2 est introduit dans la nacelle 20 dans son sens normal de circulation), ou latérale (auquel cas le véhicule 2 est introduit transversalement dans la nacelle 20, par exemple au moyen d'un dispositif de transbordement). Chaque nacelle 20 n'est pas directement montée sur la chaîne 5, mais est couplée à celle-ci par l'intermédiaire d'une suspente 24 munie d'un bras 25 indéformable (c'est-à-dire qu'il n'est pas composé d'éléments articulés les uns par rapport aux autres, mais est formé d'un élément monobloc, comme dans l'exemple illustré, ou d'éléments solidaires les uns des autres, par exemple de tubes soudés). En pratique, comme illustré sur les figures, l'installation 1 est symétrique par rapport à un plan central, et comprend deux chaînes 5 identiques synchronisées, qui circulent sur des rails 7 parallèles. Les nacelles 20 sont ainsi suspendues entre les deux chaînes 5 au moyen d'une paire de suspentes 24 montées articulées aux extrémités de la cage 22. Plus précisément, chaque bras 25 présente une extrémité 26 25 externe sur laquelle la nacelle 20 est montée en rotation par l'intermédiaire d'un palier 27. Chaque suspente 24 est intégrée à la chaîne 5, le bras 25 présentant une extrémité 28 interne formant un maillon de la chaîne 5. En pratique, la suspente 24 est munie d'une paire d'axes 29 de liaison 30 solidaires de l'extrémité 28 interne du bras 25 et par l'intermédiaire desquels le bras 25 est articulé à des maillons 16 adjacents de la chaîne 5. Les axes 29 de liaison de la suspente 24 sont identiques à des axes 17 d'articulation d'autres maillons 16 de la chaîne 5. La longueur et le diamètre des axes 29 de liaison de la suspente 24 35 correspondent respectivement à la longueur et au diamètre des axes 17 d'articulation des autres maillons 16. De même, l'écartement entre les R008 B003 FR - TQD axes 29 de liaison de la suspente 24 est égal à l'écartement nominal entre deux axes 17 successifs d'articulation. Comme chaque maillon 16 de la chaîne, la suspente 24 est également pourvue de galets 19 montés aux extrémités des axes 29 de liaison. Chaque galet 19 coopère à roulement, dans chaque brin 8, 9 droit du rail 7, avec la paroi 12 de fond ou un retour 14 en équerre de celui-ci et, dans chaque brin 10, 11 courbe du rail, avec une piste 15 latérale de celui-ci. La roue 6 d'entraînement est montée en rotation par rapport au bâti 3. Plus précisément, la roue 6 est solidaire d'un arbre 30 moteur couplé en rotation à une motorisation 31 fixée au bâti 3. Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 4, le bâti 3 comprend, au moins au niveau du brin 10 courbe amont, une paire de couvercles 32 disposés de part et d'autre de la roue 6, et dans lesquels l'arbre 30 moteur est monté en rotation. Ces couvercles 32 assurent une certaine protection de la roue 6 contre les agressions extérieures (poussières et autres débris, intempéries). Comme on peut le voir sur la figure 4, la motorisation 31 peut être montée sur l'un des couvercles 32. En outre, l'arbre 30 moteur sur lequel est montée la roue 6 peut être confondu avec l'arbre de sortie de la motorisation 31. La roue 6 est conformée pour engrener tant les axes 17 d'articulation des maillons 16 que les axes 29 de liaison de la suspente 24 Comme cela est illustré sur la figure 4, la roue 6 d'entraînement est munie d'une paire de couronnes 33 dentées solidaires en rotation. Ces couronnes 33 dentées engrènent indifféremment les axes 17 d'articulation des maillons 16 et les axes 29 de liaison des suspentes 24. A cet effet, les couronnes 33 dentées sont pourvues d'encoches 34 aptes à coopérer avec les axes 17 d'articulation et les axes 29 de liaison, la distance linéaire (ou corde) entre deux encoches 34 étant égale au pas de la chaîne 5, c'est-à-dire à la distance entre deux axes 17 d'articulation successifs (ou entre les axes 29 de liaison d'une même suspente 24).
Les couronnes 33 dentées définissent entre elles un interstice 35 dans lequel vient se loger l'extrémité 28 interne du bras 25 lorsque celui-ci est engrené par la roue 6. Selon un mode particulier de R008 B003 FR - TQD réalisation, la roue 6 comprend une paire de disques 36 séparés, solidaires en rotation en étant fixés conjointement sur l'arbre 30 moteur qui leur est alors commun. Chaque disque 36 définit, à sa périphérie, une couronne 33 dentée. Ce mode de réalisation a l'avantage de la légèreté, mais on pourrait imaginer une roue dentée monobloc dont la périphérie dentée serait creusée d'une gorge définissant l'interstice entre les couronnes dentées. Comme on le voit également sur la figure 4, les flasques 18 des maillons adjacents à l'extrémité 28 interne du bras 25 et articulés à celui-ci sont montés sur l'axe 29 de liaison avec un écartement mutuel supérieur à l'épaisseur hors tout de la roue 6 d'entraînement au niveau des couronnes 33 dentées. En d'autres termes, les flasques 18 se positionnent de part et d'autre de la roue 6 d'entraînement, ce qui contribue à la symétrie de l'engrènement.
Les couronnes 33 dentées étant réparties de part et d'autre de l'extrémité 28 interne du bras 25, les efforts appliqués par la roue à chaque axe de liaison (et donc au bras) ne sont pas exercés en porte-à-faux mais sont symétriques et s'équilibrent mutuellement, leur résultante s'étendant dans le plan général dans lequel s'étend le bras 25. De même, celui-ci appliquant à la roue 6, via l'axe 29 de liaison, un effort résistant qui s'étend sensiblement dans le plan du bras 25 (en raison de la suspension symétrique de la nacelle 20 entre les deux chaînes 5), la résultante des efforts subis par chaque axe 29 de liaison s'étend dans le plan général du bras 25. De la sorte, l'axe 29 de liaison est maintenu dans une orientation constante perpendiculaire au plan dans lequel circule la chaîne 5 sans avoir tendance à basculer de côté en raison d'un déséquilibre des efforts qu'il subit. Les efforts auxquels est soumis l'axe 29 de liaison sont ainsi transmis de manière équilibrée par les galets 19 de la suspente 24 aux deux pistes 15 du rail 7, lequel peut assurer une fonction de guidage précis et fiable de la chaîne 5, au moins dans les sections courbes. Cet équilibrage des efforts permet de maintenir la tension dans la chaîne 5 à un niveau raisonnable. De même, l'équilibrage des efforts permet de diminuer l'usure des composants, notamment la roue 6, les axes 29 de liaison et les brins 10, 11 courbes du rail 7. R008 B003 FR - TQD Il en résulte de ces performances accrues une plus grande fiabilité et une plus grande longévité de l'installation 1. Il en résulte également une meilleure optimisation des dimensions des composants, qui peuvent être réduites, au bénéfice de la taille et du poids de l'installation 1. Diverses variantes de réalisation peuvent être prévues. En particulier, il est envisageable, pour éviter les mouvements de balancier des nacelles à l'occasion des arrêts et redémarrages successifs de la chaîne, de guider les nacelles en au moins deux points. Ainsi, suivant un mode particulier de réalisation (non illustré), l'installation comprend un chemin de came solidaire du bâti et définissant un trajet fixe en boucle pour un point donné de la nacelle, et chaque nacelle est pourvue d'un suiveur de came en ce point, ce suiveur de came coopérant avec le chemin de came. Le suiveur de came est de préférence localisé sur le plateau ou au voisinage de celui-ci, par exemple à la jonction du plateau et de la cage, afin que le chemin de came ne gène pas l'introduction frontale (ou le retrait) du véhicule dans (de) la nacelle. Le suiveur de came permet, en combinaison avec la suspente 24 guidée par la chaîne 5, de maintenir l'assiette de la nacelle 20 pendant son déplacement. R008 B003 FR - TQD -