Brevet FR2044635A1 — publié le 19710226

La présente invention concerne un appareil de manutention perfectionné pour la desserte de rayonnages du type comportant un portique comprenant deux colonnes situées. dans un plan vertical et montées sur un châssis muni de moyens de roulement, une plate-forme mobile verticalement entre lesdites colonnes et des moyens moteurs aptes à mouvoir ladite plate-forme. Dans les appareils connus de ce type, on sait que la plate-forme comporte généralement une fourche apte à se déplacer dans une direction perpendiculaire au plan vertical des colonnes du portique, d'un côte ou de l'autre de ce plan, pour prendre des charges et que, la plate-forme étant mobile verticalement, ces charges peuvent être élevées ou abaissées et aussi être transportées à leur lieu de destination, le châssis supportant le portique étant également mobile, par exemple sur des rails. La plate-forme supporte généralement aussi une cabine de commande occupée par un manutentionnaire, lequel peut commander et coordonner les mouvements du chariot, de la plate-forme et de la fourche. La plate-forme doit ainsi, même à vide, supporter un poids important, auquel s'ajoutera évidemment le poids de la charge, qui peut être considérable. Cela entraine, de la part des moyens moteurs, une consommation d'énergie importante. D'autre part, lorsque la charge que prend la plate-forme est élevée, le portique risque de se trouver déséquilibré, par suite de l'élévation notable du centre de gravité de l'appareil. Un des buts de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en réduisant la puissance consommée par les moyens moteurs et en réduisant les variations de niveau du centre de gravité de l'appareil lorsque celui-ci prend des charges élevées. A cet effet, la présente invention a pour objet un appareil de manutention perfectionné pour la desserte de rayonnages, du type comportant un portique comprenant deux colonnes situées dans un plan vertical et montées sur un châssis muni de moyens de roulement, une plate-forme mobile verticalement entre lesdites colonnes et des moyens moteurs aptes à mouvoir ladite plateforme, caractérisé en ce que chacune desdites colonnes est constituée d'un caisson et en ce que les moyens moteurs sont couplés à des moyens d'enroulés ment sur lesquels peuvent s'enrouler, dans un sens, une première paire de câbles soutenant ladite plate-forme et, dans le sens inverse, une seconde paire de câbles soutenant deux contrepoids aptes à se mouvoir verticalement à l'intérieur de chacune desdites colonnes, respectivement. On comprend que, grâce à l'agencement particulier des moyens d'enroulement, constitués par exemple par des. treuils, qui sont couplés aux moyens moteurs, lorsque la plate-forme monte, les contrepoids descendent, et inversement, diminuant ainsi la puissance demandée aux moteurs. La masse des contre poids se soustrait en effet de la masse de la plate-forme et de la charge qu'elle soulève, et la force verticale engendrée par les moyens moteurs se trouve réduite. On peut évidemment calculer la masse optimale des contrepoids en fonction de la masse maximale de la charge pour que cette force ait une valeur moyenne minimale. On comprend que grâce à cette disposition, en outre, le centre de gravité de l'ensemble subit des variations de niveau beaucoup moindres. En effet, lorsqu'une partie de la masse de l'appareil s'élève, une autre partie de cette masse descend. On conçoit que le centre de gravité combiné des deux masses peut ne subir que de faibles variations de hauteur et se situe toujours environ à mi-hauteur du portique. L'appareil reste par conséquent toujours équilibré, quel que soit le niveau de la masse qu'il prend en charge. En outre, et c'est un autre avantage de l'invention, les contrepoids se déplaçant à l'intérieur même des colonnes du portique, il n'y a pas besoin de système de sécurité particulier qui créerait un encombrement supplémentaire important et alourdirait l'appareil. Les contrepoids ne peuvent en effet se balancer, lors des déplacements du châssis dans les allées de rayonnages, et ne peuvent pas être cause d'accidents ou de déséquilibrage du portique. En cas de rupture du câble qui les soutient, d'autre part, ils tombent simplement au fond du caisson. Selon une autre caractéristique de la présente invention, dans un appareil de manutention tel que décrit ci-dessus, les colonnes sont constituées chacune d'un fer en U fermé par une plaque verticale perpendiculaire au plan des colonnes sur laquelle est fixé de manière amovible un rail longitudinal, ladite plate-forme étant munie d'au moins deux paires de galets dont les axes de rotation sont perpendiculaires aux plaques, les galets d'une paire pressant de part et d'autre sur l'un des rails, suivant une direction perpendiculaire au plan des colonnes. On comprend que les plaques verticales perpendiculaires au plan des colonnes seront soudées sur les branches du fer en U correspondant et de préférence tournées l'une vers l'autre, c'est-à-dire vers l'intérieur du portique. Ces plaques pourront être d'épaisseur notablement plus importante que les autres parois du fer en U, de façon à ce que le rail soit solidement maintenu en position lors des déplacements verticaux de la plate-forme. Cela permet en outre de visser ce rail sur la plaque, au lieu de le souder, ce qui facilite son remplacement en cas d'usure. On conçoit d'autre part que, les galets pressant chacun des deux rails dans une direction perpendiculaire au plan des colonnes, la plate-forme ne pourra se déplacer dans cette direction. Selon encore une autre caractéristique que peut présenter l'invention, dans un appareil de manutention tel que décrit ci-dessus, les bords latéraux de chacune desdites plaques viennent en saillie sur les parois latérales du fer en U correspondant et la plate-forme est munie d'au moins quatre paires de galets dont les axes de rotation sont perpendiculaires au plan des colonnes, les galets d'un coupla de paires pressant de part et d'autre sur les deux bords latéraux d'une des plaques, suivant une direction perpendiculaire à la plaque. De cette façon, la plate-forme ne peut se déplacer dans une direction perpendiculaire aux plaques, c'est-à-dire dans une direction horizontale parai lèle au plan des colonnes. On voit que les bords latéraux de chacune des plaques verticales fermant les fers en U des colonnes jouent également le rôle de rails pour un second jeu de galets de la plate-forme. Celle-ci est ainsi parfaitement guidée et ne peut se déplacer qu'en direction verticale. On voit aussi que la conception même de la colonne permet un guidage particulièrement simple et efficace de la plate-forme. On prévoit encore, selon l'invention que chacun des contrepoids est constitué d'une masse parallélepipédique dont les arêtes longitudinales sont rapportées sur un noyau métallique et sont constituées d'un matériau à faible coefficient de frottement, ces arêtes coopérant avec les angles internes du caisson de chaque colonne pour assurer le guidage des contrepoids. De la sorte, chaque contrepoids glisse avec un faible frottement dans le caisson de la colonne correspondante et ne peut par suite s'y coincer. On peut prévoir également que les arêtes, qui sont par exemple en nylon, sont amovibles et peuvent être maintenues en position à leur partie inférieure par un téton du noyau métallique et à leur partie supérieure par une vis facilement accessible à l'extrémité supérieure de la colonne, lorsque le contrepoids est dans sa position haute. On peut donc aussi les remplacer facilement en cas d'usure. Une forme d'exécution de l'invention est représentée à titre d'exemple au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue schématique en élévation d'un appareil de manutention conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en élévation avec arrachement partiel du même appareil montrant plus en détail les moyens d'enroulement des câbles et le guidage de la plate-forme ; et, - la figure 3 est une vue de détail en coupe transversale montrant le guidage de la plate-forme ainsi que la réalisation des contrepoids. L'appareil de manutention pour la desserte de rayonnages représenté à la figure 1 comporte un portique à deux colonnes 1 et 2 situées dans un plan vertical et réunies à leur extrémité supérieurepar une traverse 3. Ces co lonnes sont montées sur un châssis 4 muni de moyens de roulement constitués par des galets tels que 5 aptes à rouler sur un rail de guidage 6. Ce rail parcourt l'allée des rayonnages à desservir. Les galets de roulement peuvent être entraînés, d'un côté du châssis, par un moto - réducteur 7 dont les fils d'alimentation sont fixés à la colonne 1. Le portique est également guidé à sa partie supérieure par quatre galets tels que 8 fixés à la traverse 3 et dont une paire porte sur un côté d'un rail 9 et une autre sur l'autre côté de ce rail, ces galets étant disposés en quinconce. En 10, on a représenté une plate-forme apte à se déplacer verticalement entre les colonnes 1 et 2. Cette plate-forme mobile porte d'une part une fourche 11 apte à se déplacer horizontalement de part et d'autre du plan vertical des colonnes, de façon à pouvoir prendre des charges disposées dans les rayonnages, et, d'autre part, une cabine de commande 12 pouvant être occupée par un manutentionnaire chargé de commander et de coordonner les mouvements du châssis 4, de la plate-forme 10 et de la fourche 11. La plate-forme peut être entraînée verticalement par un moto - réducteur schématisé en 13, de la façon décrite ci-dessous, en référence à la figure 2. L'arbre de sortie du moteur 13 est couplé à une poulie 14 apte à entraî- ner en rotation une autre poulie, 15, par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission 16, la poulie 15 étant calée sur un arbre 17. Cet arbre est supporté par deux paliers 18 et 19 fixés respectivement aux colonnes 1 et 2 par des profilés en U, 20 et 21. Sur l'arbre 17, en outre, est calé un premier couple de treuils 22 et 23 sur lesquels sont enroulés, dans le même sens, des câbles 24 et 25, respectivement, l'extrémité de ces câbles étant attachée par un système d'étrier et de goupille, à des montants 26 et 27 de la plateforme 10.Sur l'arbre est calé également un deuxième couple de treuils 28 et 29 sur lesquels sont enroulés, dans le même sens, mais inverse du précédent, des câbles 30 et 31, respectivement, l'extrémité de ces câbles étant attachée, par un système identique, à des contrepoids référencés globalement en 32 et aptes à de déplacer verticalement dans chacune des colonnes. La figure 3 montre en détail la manière dont sont constitués ces contrepoids, ainsi que la réalisation des colonnes 1 et 2. On voit en particulier que chaque colonne, par exemple la colonne 2, est constituée d'un caisson formé d'un fer en U 2a et d'une plaque de fermeture 2b verticale, soudée sur les branches du U et perpendiculaire au plan des colonnes, les bords latéraux de cette plaque venant en saillie sur les parois latérales du fer en U. Chacun des contrepoids 32 est constitué d'une masse parallélépipédique dont les arêtes longitudinales, telles que 32a, sont rapportées sur un noyau métallique 32b et sont constituées d'un matériau à faible coefficient de frottement, par exemple du nylon. Ces arêtes viennent légèrement en saillie sur les parois du noyau, de sorte qu'elles peuvent glisser sur les angles internes du caisson sans que le noyau puisse frotter lui-même sur les parois. Le guidage de la plate-forme dans ses mouvements verticaux le long des colonnes 1 et 2 du portique est réalisé de la manière suivante, en référence à la figure 3 qui montre le guidage le long de la colonne 2, étant entendu que le guidage le long de la colonne 1 est identique. Sur la plate-forme 10 sont fixés les axes de deux paires superposées 33 et 34 de galets, ces axes étant perpendiculaires à la plaque 2b et les galets de chacune des paires, 33 et 34, pressant de part et d'autre sur un rail longitudinal 35, suivant une direction perpendiculaire au plan des colonnes, c'est à-dire perpendiculaire au plan de la figure 2 Le rail 35 est fixé à la plaque 2b par des vis 36. D'autre part, sur la plate-forme 10 sont également fixés les axes de deux autres paires 37 et 38 de galets, situées dans le même plan horizontal, c'està-dire dans le plan de la figure 3, ces axes étant perpendiculaires au plan des colonnes et les galets de chacune des paires, 37 et 38, pressant de part et d'autre sur un bord latéral en saillie de la plaque 2b, suivant une direction perpendiculaire à cette plaque. Les bords latéraux de la plaque constituent ainsi un chemin de roulement pour les galets 37 et 38. Enfin, les contrepoids 32 sont calculés de sorte que leur masse totale C soit égale au total de la masse M du poids mort que représente la plate-forme 10 et de la moitié de la masse maximale Fmax de la charge : C= M + Pmax 2 De la sorte, dans le cas où la charge a une masse P, le moto-réducteur 13 n'aura à exercer que la force nécessaire pour élever une masse égale à N + F - C = P - Pmax 2 La force maximale que le moteur doit par conséquent engendrer n'est donc égale qu'à la moitié de la force nécessaire pour mouvoir la moitié de la charge maximale. On conçoit que ce moteur consommera beaucoup moins d'énergie qu'en l'absence de contrepoids, ou la force maximale qu'il aurait à exercer serait la force nécessaire pour mouvoir une masse M + Pmax. Le fonctionnement de l'appareil de manutention qui vient d'être décrit est le suivant de la cabine 12, l'opérateur peut commander la marche des moteurs 7 et 13, ainsi que des moyens de déplacement horizontal de la fourche 11. Lorsque le moteur 13 tourne, il entraîne, grâce à la chaîne 16, l'arbre 17 en rotation, ainsi que les treuils 22, 23 et 28,29. Les câbles 24 et 25 étant en-roules dans le sens inverse de celui des câbles 30 et 31,on voit que lorsque la plate-forme descend, les contrepoids montent et que, lorsque le sens de rotation de l'arbre 17 est inversé, la plate-forme monte alors que les contrepoids descendent. L'énergie demandée au moteur est donc dans tous les cas réduite, comme cela a été montré plus haut. Les contrepoids glissent alors à l'intérieur des caissons des colonnes 1 et 2 par l'intermédiaire de leurs arêtes en nylon et par conséquent avec un faible frottement, ce qui augmente très peu la force demandée au moteur 13. Quant à la plateforme, elle est guidée lors de ses déplacements verticaux grâce aux galets 33, 34, 37 et 38 et ne peut donc se déplacer dans les deux directions horizontales perpendiculaires d'une part eu plan des colonnes et d'autre part aux plans des plaques de fermeture. I1 en résulte par suite une grande sécurité de fonctionnement et les risques de coincement de la plateforme sont pratiquement nuls, par suite de la conception très simpledes rails de guidage. En outre, les rails 35 peuvent être remplacés très facilement en cas d'usure, étant fixés simplement à l'aide de vis 36 sur les plaques de fermeture des caissons. REVENDICATIONS 1. Appareil de manutention pour la desserte de rayonnages, du type comportant un portique comprenant deux colonnes situées dans un plan vertical et montées sur un châssis muni de moyens de roulement, une plate-forme mobile verticalement entre lesdites colonnes et des moyens moteurs aptes à mouvoir ladite plate-forme, caractérisé en ce que chacune desdites colonnes est constituée d'un caisson et en ce que les moyens moteurs sont couplés à des moyens d'enroulement sur lesquels peuvent s'enrouler, dans un sens, une première paire de câbles soutenant ladite plate-forme, et dans le sens inverse, une seconde paire de câbles soutenant deux contrepoids aptes à se mouvoir verticalement à l'intérieur de chacune desdites colonnes, respectivement. 2. Appareil de manutention pour la desserte de rayonnages selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites colonnes sont constituées chacune d'un fer en U fermé par une plaque verticale perpendiculaire au plan des colonnes sur laquele est fixé,de manière amovible, un rail longitudinal, ladite plate-forme étant munie d'au moins deux paires de galets dont les axes de rotation sont perpendiculaires aux plaques, les galets d'une paire pressant de part et d'autre sur l'un des rails, suivant une direction perpendiculaire au plan des colonnes. 3. Appareil de manutention pour la desserte de rayonnages selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bords latéraux de chacune desdites plaques viennent en saillie sur les parois latérales du fer en U correspondant et en ce que ladite plate-forme est munie d'au moins quatre paires de galets dont les axes de rotation sont perpendiculaires au plan des colonnes, les galets d'un couple de paires pressant de part et d'autre sur les deux bords latéraux dune des plaques, suivant une direction perpendiculaire à la plaque. 4. Appareil de manutention selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des contrepoids est constitué d'une masse parallélépipédique dont les arêtes longitudinales sont rapportées sur un noyau métallique et sont constituées d'un matériau à faible coefficient de frottement, ces arêtes coopérant avec les angles internes du caisson de chaque colonne pour assurer le guidage des contrepoids.