Brevet FR2122291A1 — publié le 19720901

La présente invention concerne un rouleau porteur nouveau destiné à équiper notamment des planchers ou des couloirs de manutention en vue de permettre le déplacement aisé selon une direction quelconque de charges présentant au moins une face sensiblement plane. 5 II est fréquent d'utiliser dans le commerce ou l'industrie des tables de manutention équipées d'éléments porteurs tournants régulièrement espacés sur lesquels on peut déDlacer avec un minimum d'effort des charges possédant au moins une surface plane. Dans des dispositifs de ce genre les éléments porteurs sont constitués de rouleaux ou galets cylindriques assemblés à la table par leurs axes 10 de rotation parallèles entre eux. Pour de tels dispositifs seul le mouvement des charges effectué perpendiculairement aux axes de rotation correspond à un minimum d'effort et il est malaisé d'effectuer des déplacements selon une direction quelconque. Un dispositif connu permettant le déplacement des charges selon n'impor-15 te quelle direction consiste à équiper les tables de manutention de galets montés sur des chapes orientables autour d'un axe vertical non concourant avec l'axe de rotation du galet. Dans un dispositif de ce genre lorsque la charge est déplacée selon une direction déterminée, chaque galet rencontré par la charge doit pivoter d'abord autour de son axe vertical pour s'aligner dans le sens du déplacement. Il 20 en résulte un départ latéral de la charge correspondant à l'excentration du galet par rapport à l'axe vertical. Ce déport à pour conséquence ion mouvement de lacet de la charge, gênant pour les manoeuvres précises, et, du fait de l'orientation aléatoire des différents galets intéressés, un certain glissement des galets sur la charge avant leur orientation correcte. Un autre dispositif connu consiste à équi-25 per les tables de manutention d'éléments porteurs constitués par des sphères en acier ou en matière plastique montées dans des paliers également sphériques, la rotation des sphères autour d'un axe quelconque étant facilitée par une nappe de petites billes d'acier circulant librement dans le fond du palier. De tels éléments porteurs ont l'inconvénient, lorsque les sphères sont en acier, de marquer d'une 30 empreinte sphérique les charges dont la surface de roulement est constituée d'un matériau de faible dureté, ou, lorsque les sphères sont en matière plastique, de ne pouvoir supporter qu'une charge de faible poids. La présente invention a pour objet un élément porteur tournant présentant les avantages suivants : 35 - Les surfaces ou planchers de manutention équipées de tels rouleaux permettent de déplacer les charges selon une direction absolument quelconque sans aucun frottement. - Chaque élément tournant peut supporter une charge d'un poids relativement élevé. 40 - L'encombrement et le mode de fixation de ces éléments est homogène COPY 1 71 01516 2 2122291 avec l'encombrement et le mode de fixation des rouleaux cylindriques de charge admissible équivalente. - Les parties au contact des charges peuvent être réalisées en matière plastique ou caoutchouc sans que la charge admissible en soit affectée. 5 - Ces éléments tournants peuvent être rendus moteurs afin de donner au déplacement des charges une composante de vitesse déterminée. Chaque élément porteur tournant constituant un rouleau omnidirectionnel comporte : - Un corps cylindrique ou prismatique monté avec des paliers sur un axe 10 longitudinal autour duquel il peut tourner, cet axe servant à la fixation du rouleau sur la surface de manutention. - Plusieurs galets identiques disposés régulièrement sur le corps, chacun possédant un axe perpendiculaire et concourant à l'axe longitudinal du corps. La 15 surface extérieure de chaque galet, destinée à être au contact des charges, est une portion de sphère centrée au point de concours de l'axe longitudinal du corps et de l'axe du galet et limitée par deux plans perpendiculaires à l'axe de rotation du galet. La disposition, le nombre et le rayon sphérique des galets sont tels 20 qu'il y ait toujours au moins un galet en contact avec la surface plane de la charge lorsque celle-ci se déplace dans une direction quelconque. Ce résultat est obtenu pourvu que chacune des génératrices de la surface cylindrique enveloppe des galets soit tangente à la surface sphérique d'au moins un galet. On comprendra mieux le fonctionnement du rouleau omnidirectionnel en 25 considérant d'abord deux directions particulières du déplacement de la charge : a/ - Perpendiculairement à l'axe du corps. Dans ce cas la charge prenant appui sur les galets entraîne le rouleau en rotation autour de l'axe longitudinal du corps sans qu'il y ait rotation des galets autour de leur axe propre. b/ - Parallèlement à l'axe du corps. La charge entraîne en rotation les 30 seuls galets avec lesquels elle est en contact, sans qu'il y ait rotation du corps autour de son axe longitudinal. Si la charge est déplacée selon une direction quelconque le corps et les galets tournent simultanément autour de leurs axes respectifs, la rotation de chacun correspondant aux deux composantes du mouvement selon les directions perpen-35 diculaire et parallèle à l'axe du corps. Le rouleau omnidirectionnel suivant l'invention permet de contrôler la composante du mouvement perpendiculaire à l'axe du corps en accouplant ce corps à un organe moteur. Selon line réalisation de l'invention, le corps du rouleau reçoit au 40 moins deux groupes, chacun de trois galets dont les axes sont concourants et per 71 01516 3 2122291 pendiculaires à l'axe du corps et forment entre eux des angles de 120°, les axes d'un groupe de galets étant décalés angulairement par rapport aux axes de l'autre groupe de 60°. Selon une autre réalisation, le corps du rouleau reçoit au moins trois 5 groupes, chacun de deux galets, disposés symétriquement par rapport à l'axe du corps, les axes d'un groupe étant décalés de 60° par rapport aux axes du groupe suivant. Ces deux réalisations sont citées à titre purement indicatif et l'on peut à partir de la conception générale précédemment développée trouver d'autres dispo-10 sitions des galets sans sortir du cadre de l'invention. La description détaillée ci-après fera mieux apparaître les caractéristiques et les avantages de l'invention : - La figure 1 représente une vue en perspective d'une partie d'un plancher équipé d'une série de rouleaux omriidirectionnels, sur lequel on peut faire mou- 15 voir une (ou des) charge(s) ou colis selon n'importe quelle direction horizontale. - La figure 2, est une coupe transversale du plancher représenté sur la fig. 1, montrant une vue extérieure d'un rouleau omnidirectionnel réalisé selon un premier mode conforme à la conception générale de l'invention. - Les fig. 3 et 4 sont des vues suivant des coupes verticales de la fig.2 20 qui montrent la disposition et le détail des galets. - La fig. 5 est une coupe d'un autre plancher montrant une vue extérieure d'un rouleau omnidirectionnel réalisé selon un deuxième mode conforme à la conception générale. - Les fig. 6, 7, 8, sont des vues suivant des coupes verticales de la 25 fig. 5 qui montrent la disposition et le détail des galets. Le plancher représenté par les fig. 1, 2, 3 et 4, est constitué d'un ensemble de poutres transversales 1 en forme de U renversé soutenant un grand nombre de supports 2 également en forme de U dans lesquels sont installés en quinquonce des séries de rouleaux 3 (dont quelques uns sont représentés complètement et les 30 autres par leurs axes), servant au déplacement de la charge 4. Le rouleau 3 est seul l'objet de l'invention, il comprend : - Le corps hexagonal 5 monté tournant sur l'axe 6 équipé des deux roulements 7 ; l'axe 6 dont les deux extrémités filetées reçoivent les deux écrous 8 permet l'assemblage du rouleau 3 sur le support 2 en utilisant deux trous percés 35 sur les ailes de ce dernier. - Six organes rotatifs identiques 9, chacun d'eux étant constitué de : un galet 10 en matière plastique dont la surface extérieure sphérique de rayon R est centrée sur l'axe longitudinal du corps 5 ; un axe 11 vissé ou collé dans un logement perpendiculaire au corps 5, supportant le galet 10 par l'intermédiaire du 40 roulement 12 ; un jonc élastique 13 maintient la bague intérieure du roulement 12 71 01516 4 2122291 sur l'aie 11. Les six organes 9 forment deux groupes, chacun d'eux étant respectivement représenté dans les coupes ÂA et BB des fig. 3 et 4. Bans la coupe AA, les trois aies 11 sont concourants et perpendiculaires à l'axe du corps, ils font entre eux des angles a, égaux à 120 degrés, il en est de même dans la coupe BB. De plus les axes 11 de la coupe BB sont décalés de l'angle b = 60 degrés par rapport aux axes correspondants de la coupe AA. Il est nécessaire qu'un méplat 14 soit eiécuté sur chacun des galets ; en effet, le rouleau étant dans la configuration des fig. 2, 3, 4 et la charge étant supposée se déplacer dans le sens longitudinal F, le galet supérieur de la fig. 4 frotterait sans rouler sous la charge si ce méplat n'existait pas. Un faible intervalle d (fig. 3 et 4) permet d'éviter le contact des galets entre eux. Les fig. 5, 6, 7 et 8, concrétisent une autre réalisation, la fig. 5 représente la coupe transversale d'un profilé 15 en forme de U dana lequel est installé un rouleau omni directionnel servant au déplacement de la charge 4. Ce rouleau conforme à la conception générale de l'invention présente avec celui précédemment décrit les différences suivantes : - Les six organes rotatifs 16 sont disposés en trois groupes comprenant chacun une paire d'organes disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du corps ; chaque groupe est respectivement représenté dans les coupes AA, BB, CC, des figures 6, 7, 8. Les axes 17 des galets de la coupe BB sont décalés de l'angle b = 60 degrés par rapport aux axes 17 de la coupe AA. De même les axes 17 de la coupe CC sont décalés de b = 60 degrés par rapport aux axes 17 de la coupe BB. Cette disposition offre par rapport à celle précédemment décrite l'avantage de procurer un recouvrement des surfaces sphériques des galets ; en effet en prenant comme exemple les fig. 6 et 8, on voit que les bords des deux galets 18 supérieurs dépassent de part et d'autre de la distance e l'axe vertical passant par le point d'intersection de l'axe des galets et de l'axe du rouleau. - Les fig. 6, 7, 8, font apparaître un mode de construction de chaque organe rotatif 16 différent de celui de chaque organe 9 représenté dans les fig. 3 et 4. Ces deux modes de construction sont figurés à titre purement indicatif, ils doivent être considérés comme ne faisant pas partie de l'invention. Le rouleau omnidirectionnel suivant l'invention peut-être utilisé pour équiper des surfaces de manutention permettant de déplacer tous les types de charges présentant au moins une face plane, dans les chaînes de fabrication, les gares, les magasins ou sur les véhicules, particulièrement lorsque l'orientation précise de ces charges est nécessaire : positionnement de pièces lourdes, alimentation de machines-outils, introduction de charges longues dans un véhicule. On peut réaliser des surfaces équipées seulement de rouleaUPomnidirec-tionnels, mais il est également possible de constituer des planchers mixtes dans lesquels on trouve par exemple des rouleaux classiques et des rouleaux omnidirec- 71 01516 5 2122291 tionnels, ces derniers étant disposés dans les zones ou il est nécessaire d'effectuer des changements de direction. Le rouleau omnidirectionnel suivant l'invention permet, comme il a été déjà dit, de contrôler la composante du mouvement perpendiculaire à l'axe du corps 5 en accouplant ce corps à un organe moteur et de même l'autre composante si on prend soin de disposer plusieurs rouleaux avec leurs axes non parallèles. Le rouleau omnidirectionnel peut également être fixé à la charge elle-même pour permettre tout déplacement sur une surface plane. Le corps du rouleau omnidirectionnel peut recevoir des galets identi-10 aues constitués par des roues à pneumatiques. 71 01516 e 2122291 rJÎVSIiDXCATIOIÎfi 1— Rouleau porteur omnidirectionnel destiné notament nais non exclusivement à équiper des surfaces de manutention sur lesquelles on peut déplacer facilement des char ges présentant une surface plane selon me direction quelconque pnrall?jle "i un -lan, ro'ileau caractérisé par le fr&t qu'il comprend,d'une part,un corps cylindrique ou 5 prismatique relié à un support par un axe et dos paliers qui lui permettent de tourner par rapport ?» son axe longitudinal,et d'autre part plusieurs galets identiques disposés sur le corps,l'are de rotation de chaque {jalet ''tant ^lerpendiculaire et concourant l'axe longitudinal du corps,et la surface extérieure de chaque f;alet étant la portion d'une sphère centrée au point de concours des axes et limitée r>ar 10 deux pl./ms ^rpen'lieulsires à l'axe du galet,le nombre,la disposition et le rayon sphérique des ralets étant te3s que chacune des génératrices de la surface cylindrique enveloppe du rouleau omnidirectionnel est tangente s. la surface sphérique d'au moins un galet. 2— louleau ormidirectionnel selon la revendication 1,caractérisé par le fait que le 15 corps peut recevoir plusieurs galets identiques disposés régulièrement. 3— ":ouleau ormidirectionnel selon la revendication 1,caractérise par le feit qu'il corporte ru noins deux poupes chacun comprenant trois galets dont les axes sont concourants et forment entre eux des angles de 120 degrés,les axes d'un groupe de galets et du suivant étant décalés angulaire rient de 60 degrés. 20 4— bouleau omniOirectiannel suivant la revendication 1,caractérisé par le fait qu'il comporte au rr.oins trois groupes,chacun comprenant deux galets montés symétriquement par rapport à l'axe du corps,les axes d'un groupe étant décalés angulairement de 60° par rapport à ceux du groupe suivant. 5- bouleau ormidirectionnel selon la revendication 1,caractérisé par le fait que"le 25 corps cylindrique ou prismatique est accouplé à un organe moteur dans le but de contrôler la composante du déplacement des charges perpendiculaires à l'axe du corps. 6- "fouleau omnidirectionnel selon l'une des revendications 1,2,3,4 , caractérisé par le fait que le corps est constitué par un profilé métallique hexagonal. 7- îî-ouleau omnidirectionnel selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les 30 galets identiques disposés sur le corps sont constitués par des roues à pneumatiques.