Brevet FR2202019A1 — publié le 19740503

ta présente invention concerne les convoyeurs, notamment les convoyeurs à rouleaux à gravitation. L'invention trouve son application la plus efficace dans les ateliers de production et les magasins comme dispositif de manutention, convoyeur d'assemblage ou de composition. On connaît déjà des convoyeurs à rouleaux à gravitation avec, montés successivement sur le cadre incliné du convoyeur, des groupes de galets d'appui entre lesquels se trouvent des rouleaux de freinage. Ces derniers peuvent être à friction, hydrauliques, pneumatiques ou de tout autre genre. Le déplacement de la charge sur les rouleaux d'appui de tels convoyeurs sous l'action des forces de gravitation se déroule avec accélération. Quand la vitesse de la charge s'accroît jusqu'à la valeur limite tolérée, la charge recouvre le rouleau de freinage, par exemple à friction, et le force à tourner. Etant donné qu'un élément à friction est placé entre la partie tournante du rouleau de freinage à friction et son axe fixe, la rotation du rouleau de freinage s'accompagne d'une consommation d'énergie pour surmonter les forces de frottement. C'est ainsi qu'une partie de l'énergie cinématique de la charge en mouvement est consommée par le chauffage des éléments frottants du rouleau de freinage, et la vitesse de déplacement de la charge en mouvement, après son passage sur le rouleau de freinage est réduite. Ainsi donc, dans les convoyeurs à rouleaux à gravitation déjà connus, le déplacement des charges à une vitesse assignée s'accompagne d'une consommation improductive d'énergie dépensée par la charge mobile pour chauffer les éléments frottants des rouleaux de freinage. La seule force d' entraînement du convoyeur à rouleaux à gravitation étant l'énergie potentielle de la charge, dont la réserve est déterminée par la différence des niveaux du convoyeur, la consommation improductive de cette énergie dans les dispositifs de freinage réduit la distance à laquelle la charge véhiculée peut être déplacée, compte tenu de la réserve de hauteur disponible.La conséquence est que la longueur de travail des convoyeurs à rouleaux à gravitation connus est très petite, ce qui ne permet pas de les utiliser dans les ateliers de production en tant que convoyeurs d'assemblage et dans les magasins en tant que convoyeurs servant à composer les assortiments. En règle générale, les rouleaux de freinage s'usent bien plus vite que les rouleaux d'appui, ce qui réduit la fiabilité des convoyeurs à rouleaux à gravitation dé5à connus. En outre, dans les convoyeurs à rouleaux à gravitation déjà connus, pour transférer les charges d'un secteur incliné à un secteur horizontal il faut, pour relier de tels secteurs, un convoyeur à rouleaux curviligne à grand rayon de courbure ou bien un convoyeur à ruban commandé nécessitant une source d'éner gie complémentaire pour son fonctionnement. Tout cela rend la construction du convoyeur plus compliquée et augmente en fin de compte le coût de la manutention de la charge sur le convoyeur. L'invention repose sur le problème à résoudre suivant mettre au point un convoyeur à rouleaux à gravitation, sur lequel le déplacement des charges à une vitesse assignée est obtenu sans utilisation de dispositifs complémentaires de freinage ( hydrauliques, pneumatiques, à friction, etc.) , avec des dépenses improductives minimales d'énergie potentielle des charges en mouvement, et qui permet sans dispositifscomplémentaires de transférer les charges des secteurs à pente plus raide aux secteurs moins inclinés, ceux-ci pouvant même être horizontaux. Ce problème est résolu de la manière suivante : dans un convoyeur à rouleaux à gravitation comprenant des groupes de rouleaux d'appui montés successivemnt sur son cadre incline, selon l'invention, à l'extrémité de chaque groupe de rouleaux est monté un rouleau intermédiaire transférant la charge des rouleaux d'un groupe aux rouleaux de l'autre groupe et ayant une surface exécutée en forme de spirale dont le centre coincide avec l'axe de rotation de ce rouleau, son secteur à rayon minimal étant orienté vers les rouleaux d'appui du groupe précddent. L'axe de rotation du premier rouleau d'appui dans chaque groupe successif est placé au-dessus du plan dans lequel est monté l'axe de rotation des rouleaux d'appui du groupe précédent, à une distance égale à la différence entre les rayons minimal et maximal de la spirale.Une telle exécution constructive permet de réduire la vitesse de déplacement de la charge grâce à la conversion d'une partie de son énergie cinétique en énergie potentielle quand la charge est transférée, à l'aide du rouleau intermédiaire, des rouleaux d'appui d'un groupe aux rouleaux d'appui de l'autre groupe, ce qui permet de manutentionner les charges sur le convoyeur à une vitesse assignée sans utiliser de dispositifs de freinage complémentaires du type à friction, hydraulique, pneumatique ou autres.Etant donné que le plan tangent aux rouleaux d'appui du groupe suivant peut être incliné par rapport à l'horizontale d'un angle inférieur au plan tangent aux rouleaux d'appui du groupe précédent, le convoyeur conforme à l'invention permet, sans dispositfs complémentaires, de transférer les charges des secteurs à pente plus raide du convoyeur aux secteurs moins inclinés, qui peuvent même être horizontaux. Afin d'assurer le passage sans à - coups de la charge sur le rouleau intermédiaire de transfert, il est rationnel de placer ce dernier en position initiale de manière que le point de la spirale éloigné de la distance minimale du centre de cette spirale se trouve dans un plan tangent aux rouleaux d'appui du groupe intermédiaire. Il est en outre rationnel de monter sur le rouleau intermédiaire de transfert, à l'extrémité de la spirale et l'un à la suite de l'autre, au moins deux rouleaux, le plan du premier étant conjugué à la spirale en question. Ceci permet de véhiculer sur le convoyeur des charges de longueursvariées avec un rouleau intermédiaire de mêmes dimensions, tout en empêchant le rouleau intermédiaire de transfert de tourner par inertie après le passage sur ce rouleau de la charge manutentionnée, car le second rouleau complémentaire, en butant contre le fond de la charge, bloque le rouleau intermédiaire en une position proche de l'initiale. Pour une meilleure compréhension de l'invention, un exemple concret mais non limitatif d'exécution du convoyeur proposé est décrit à l'aide des dessins annexés qui représentent La figure 1, le schéma de principe du convoyeur conforme à l'invention tes figures 2 et 3, la position du rouleau intermédiaire du convoyeur proposé quand la charge est transférée d'un groupe de rouleaux à un autre La figure 4, le fonctionnement du convoyeur de l'invention en tant que convoyeur de composition. Le convoyeur conforme à l'invention comprend, montés successivement sur un cadre incliné, des groupes 1 et 2 (figure 1) de rouleaux d'appui 3 et 4 sur lesquels la charge 5 se déplace par gravité. A l'extrémité de chaque groupe 1 et 2 de rouleaux d'appui est monté un rouleau intermédiaire 6 dont la surface 7 est exécutée sous forme de spirale, le centre de la spirale colncide avec l'axe 8 de rotation de ce rouleau, son secteur à rayon minimal étant orienté vers le groupe précédent, par exemple, vers les rouleaux 3 du groupe 1, comme représenté sur la figure 1. La présence du rouleau intermédiaire 6 à surface en spirale assure le transfert de la charge 5 des rouleaux 3 du groupe 1 aux rouleaux 4 du groupe 2. Un contrepoids 9 monté sur le rouleau 6 permet à ce dernier de se placer en position initiale de sorte que le point 10 de la spirale le moins éloigné du centre de cette spirale se trouve dans un plan tangent aux rouleaux d'appui 3 du groupe 1. Ceci permet à la charge manutentionnée de passer sans àcoups sur le rouleau intermédiaire 6. Sur le rouleau 6, à l'extrémité de sa spirale, sont montés des rouleaux d'appui il et 12 complémentaires, l'un à la suite de l'autre, la surface du premier rouleau 11 étant conjuguée à la spirale. L'axe 13 du rouleau 12 est éloigné de l'axe 8 du rouleau 6 d'une distance supérieure à la distance entre l'axe 14 du rouleau 11 et l'axe 8. La présence des rouleaux 11 et 12 permet, avec un rouleau intermédiaire 6 de mêmes dimensions, de véhiculer sur le convoyeur des charges de longueurs variées, tout en empêchant le rouleau intermédiaire 6 de tourner par inertie après le passage sur ce rouleau de la charge manutentionnée, car le rouleau complémentaire 12, venant buter contre le fond de la charge bloque le rouleau 6 en une position proche de l'initiale. le groupe 2 de rouleaux 4 est monté de manière que l'axe 15 du premier de ces rouleaux se trouve au-dessus du plan où se trouvent les axes 16 des rouleaux 3, à une distance égale à la différence entre le rayon minimal " r " et le rayon maximal " R " de la spirale. Fonctionnement du convoyeur Quand la charge 5 ( figure 1) atteint le commencement de la surface spirale 7 du rouleau intermédiaire 6, ce rouleau, en tournant, soulève la charge 5 par sa surface spirale et la transfère sur les rouleaux d'appui 4 du groupe 2 ( figure 2) qui se trouvent au-dessus du ptan tangent aux rouleaux d'appui 3. La vitesse de déplacement de la charge soulevée est réduite grâce à la conversion d'une partie de l'énergie cinétique de la charge en mouvement en énergie potentielle. ~e rouleau intermédiaire 6 ( figure 3) continuant de tourner, la charge 5, en se déplaçant sur la surface spirale de ce rouleau, passe sur ses rouleaux complémentaires 11 et 12. Le rouleau 12, en butant contre le fond de la charge 5, arrête le rouleau 6, et la charge 5 poursuit son mouvement sur les rouleaux d'appui 4 du groupe 2 en s'appuyant cette fois sur les rouleaux d'appui 11 et 12. En position représentée sur la figure 3, alors que la vitesse de la charge 5 est minimale, la charge peut être arrêtée à l'aide d'une butée coulissante ( non représentée sur les dessins) pour permettre de procéder aux opérations auxquelles doit être soumise la charge ( rangement des pièces dans la caisse, opérations d'assemblage, etc.) . Les opérations une fois terminées, la butée peut être escamotée, par exemple à l'aide d'une pédale, et la charge poursuit sa course vers le poste de travail suivant. On peut voir sur la figure 4, le schéma de fonctionnement du convoyeur de l'invention utilisé en tant que convoyeur de composition dans un magasin de produits finis pour la composition d'assortiments dans une caisse ou sur des fonds plats. Entre les positions A et B est représentée schématiquement une section d'un convoyeur conforme à l'invention, comprenant trois groupes de rouleaux d'appui Aa, aal et al B entre lesquels sont montés les rouleaux intermédiaires de transfert 6. les groupes de rouleaux Aa, aal et a1B sont inclinés d'un même angle 0( Car rapport à l'horizontale. La section AB du convoyeur est destinée aux premières opérations de remplissage de la caisse, et la valeur de l'ange 0 Entre les positions B et C est représenté schématiquement un convoyeur analogue comprenant un groupe de rouleaux d'appui Bb, bb1 et b1c, entre lesquels sont montés les rouleaux intermédiaires 6. La section BC étant destinée à la manutention de charges plus lourdes que celles de la section AB, les groupesde rouleaux Bb, bb1 et b1 c sont inclinés d'un angle inférieur à l'angle 0 Entre les positions C et D est représentée schématiquement la section suivante d'un convoyeur conforme à l'invention et comportant des groupes de rouleaux d'appui Cc,cc1 et c1 entre lesquels sont montés les rouleaux intermédiaires 6. Cette section étant destinée à la manutention de charges plus lourdes que celles de la section BC, les groupes de rouleaux d'appui Cc, cc et c1 D sont inclinés sous un angle & inférieur à l'angle j , mais suffisant pour assurer le déplacement de charges plus lourdes par gravité. Entre les positions D et E est représentée schématiquement la dernière section du convoyeur de composition conforme à l'invention et comportant des groupes de rouleaux d'appui Dd,dd1, et d1 E. Cette section étant destinée à la manutention des charges les plus lourdes, les groupes de rouleaux d'appui Dd, dd1 et dlE sont inclinés d'un angle d inférieur à l'angle & sous lequel sont montés les groupes de rouleaux d'appui CD. Entre les positions A et F est schématiquement représenté le convoyeur à rouleau à gravitation déjà connu, incliné par rapport à l'horizontale sous un angle 0 La caisse vide arrive sur le convoyeur de composition au point A avec une certaine réserve d'énergie potentielle déterminée par la différence des hauteurs des points A et A1 du convoyeur et le poids de la caisse. Sur le secteur du convoyeur AB incliné sous un angle i la charge est rangée dans la caisse jusqu'à l'obtention d'un poids P1. A mesure que la caisse est remplie, sa vitesse de déplacement est périodiquement réduite par les rouleaux intermédiaires 6 aux points a et a1. La Caisse partiellement remplie arrive au point B à une certaine vitesse V. Sur le secteur BC du convoyeur, la charge est rangée dans la caisse jusqu a l'obtention d'un poids P1+P2, ce qui a pour conséquence une croissance de la force agissant sur la caisse. Mais étant donné qu'au point B l'angle d'inclinaison du convoyeur a été réduit jusqu'à la valeur ss et qu'aux points b et b1 la vitesse de la charge diminue à son passage sur les rouleaux intermédiaires 6 la caisse arrive au point C à la même vitesse V. Sur le secteur CD la charge est rangée dans la caisse jusqu'à l'obtention d'un poids Pi + P2 + P3 et la force agissant sur la caisse augment à nouveau. Mais étant donné que l'angle d'inclinaison du convoyeur sur le secteur CD a été réduit jusqu'à la valeur aC,et que la vitesse de mentdelaaaissea'xpo2flt c etc1 diminue à son passage d'un groupe de rouleaux d'appui à l'autre, la charge arrivera au point D à la même vitesse V. Sur le secteur DE le poids de la charge augmente jusqu'à la valeur Pi+ P P2+P3+ P4. Mais étant donné que l'angle d'inclinaison du convoyeur au point D a été réduit jusqu'à la valeur g et qu' aux points b et d1 la vitesse de la caisse chargée diminue à son passage d'un groupe de rouleaux à l'autre, la caisse arrivera au point E à la même vitesse V. Ainsi donc, la caisse avec une charge pesant P1+ P2+ P3+P4 et pour une différence AA entre les niveaux du convoyeur parcourt, pendant la composition de l'assortiment une distance A1E qui représente la longueur de travail du convoyeur de composition exécuté conformément à l'invention. Afin d'assurer, dans ces mêmes conditions, le déplacement de la caisse vide sur le convoyeur déjà connu, représenté par la droite AF sur la figure 4, il faut également l'incliner d'un angle t - Alors quel que soit le nombre des charges suivantes et leur poids, la caisse remplie arrivera au niveau A1E au point F. Le secteur A1F représente dans ce cas la longueur de travail du convoyeur connu AF avec la même différence de niveaux AA1, que le convoyeur AE exécuté confornément à l'invention. En comparant les longueurs A1F et A1E, il est évident que la longueur de travail du convoyeur de composition AE, pour une même différence de niveaux, est considérablement supérieure à celle du convoyeur connu AF. Ceci permet d'exécuter sur le convoyeur de l'invention beaucoup plus d'opérations que sur les convoyeurs à rouleaux à gravitation déjà connus. Si, par ailleurs, le convoyeur à rouleaux déjà connu est placé sous un angle AEA1 par rapport à l'horizontale, les charges d'un poids inférieur à P1 + P2+PD, sans parler de la caisse vide, ne pourront pas se déplacer par gravité sur un tel convoyeur. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVENtI CAT TONS 1. Convoyeur à rouleaux du type comprenant des groupes de rouleaux d'appui montés successivement sur un cadre incliné, caractérisé en ce qu'à l'extrémité de chaqueftroupe de rouleaux est monté un rouleau intermédiaire transférant la charge à transporter des rouleaux d'un groupe aux rouleaux de l'autre groupe et ayant une surface en forme de spirale dont le centre colncide avec l'axe de rotation de ce rouleau, son secteur à rayon minimal étant orienté vers les rouleaux d'appui du groupe précédent et en ce que l'axe de rotation du premier rouleau d' appui de chaque groupe successif est placé au-dessus du plan dans lequel est monté l'axe de rotation des rouleaux d'appui du groupe précédent à une distance de ceux-ci égale à la différence entre les rayons minimal et maximal de la spirale. 2. Convoyeur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le rouleau de transfert en position initiale est disposé de manière que le point de la spirale le moins éloigné du centre de celle-ci se trouve dans un plan tangent aux rouleaux d'appui faisant partie du groupe correspondant. 3. Convoyeur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que sur le rouleau de transfert précité, à l'extrémité de la spirale,sont en outre montés, l'un à la suite de l'autre au moins deux rouleaux d'appui, le plan du premier de ceux-ci étant conjugué à ladite spirale.