Brevet FR2200123A1 — publié le 19740419

L'usage de roues pour rendre mobiles des engins relativement légers, tels que lits d'hôpitaux, civières, tables roulantes, chariots de transport d'objets divers, se développe de plus en plus. Ces roues, pouvant facilement tre adaptées aux engins, consistent en une roulette avec bandage souple tournant autour d'un axe horizontal sur lequel repose une chape surplombant la roue, cette chape étant reliée à un pivot et pouvant tourner librement autour de ce pivot fixé à l'engin. Pour tre pleinement efficaces, ces roues doivent tre munies d'un système permettant de bloquer soit seulement le pivo- tement de la chape et par conséquent de la roulette, soit à la fois le pivotement de cette chape et de la roulette ainsi que la rotation de la roulette autour de son axe horizontal. Les systèmes connus jusqu'à présent pour réaliser ce simple ou double blocage des roues présentent de nombreux inconvénients, dont notamment l'encombrement, le prix de revient et/ou le manque d'efficacité ou de sûreté. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Le système de blocage de roues faisant l'objet de cette invention se caractérise notamment par le fait qu'il comprend une t8te de commande monobloc, facilement interchangeable, présentant une très faible hauteur, réduite au minimum et dont l'usinage est facile et n'exige pas des tolérances sévères, comme cela est le cas avec les autres systèmes. A cet effet, le système de blocage de roues constituées essentiellement d'une roulette avec bandage souple tournant autour d'un axe horizontal sur lequel repose une chape surplombant la roulette et pivotant librement autour d'un pivot vertical, consiste en : -une pièce cylindrique creuse de faible hauteur, fixée sous la chape et traversée par le pivot, la base de cette pièce cylin drique étant pourvue d'une ou plusieurs perforations et de dents sur au moins une partie de la périphérie de l'ouverture de pas sage du pivot ; -un pivot dont la partie inférieure est munie d'une pièce de forme conique, à pointe dirigée vers le bas, la base circulaire de cette pièce conique ayant une ou plusieurs protubérances pouvant s'engager dans les perforations de la pièce cylindrique fixée sous la chape, tandis que le pivot comporte des dents qui s'engagent dans les dents de la pièce cylindrique fixée sous la chape quand la pièce conique à la base du pivot appuie sur le bandage de la roulette ; -une douille entourant le pivot, avec ressort entre la douille et le pivot ; -une tte de commande munie d'une came à trois positions, manoeu vrée par une barre amovible et agissant par l'intermédiaire du ressort de sorte que dans une position, les protubérances de la pièce conique pénètrent dans les perforations de la pièce cy lindrique et bloquent le pivotement de la chape et de la rou lette, tandis que dans une deuxième position, la pièce conique appuie contre le bandage de la roulette et les dents du pivot s'engrènent dans les dents de la partie cylindrique sous la chape, bloquant ainsi le pivotement de la chape et la rotation de la roulette, tandis qu'enfin, dans une troisième position, le pivot remonte en écartant la pièce conique qui n'appuie plus sur la roulette et libère les dents, sans toutefois engager les protubérances dans les perforations correspondantes, ce qui permet la libre rotation de la roulette et le libre pivotement de la chape. Grâce à ce mode de réalisation, on peut facilement bloquer les roues grâce à un dispositif présentant l'avantage d'agir simultanément sur les quatre roues du chariot ou similaire. Un autre avantage de ce dispositif est son faible encombrement et sa facilité de construction. Ce dispositif comprend : -un essieu arrière, comprenant un tube avec pédale et/ou une barre à section hexagonale reliant les roues arrières du cha riot et pénétrant dans l'ouverture hexagonale de chacune de ces roues, -un plat métallique fixé fermement au milieu de l'essieu arrière, ce plat étant dirigé vers le bas et faisant avec la verticale un angle de 25 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, -une barre métallique longitudinale reliant de façon pivotante les extrémités inférieures des deux plats métalliques, la dis tance a entre l'axe de l'essieu avant et le point d'attache de la barre à la plaque métallique avant, d'une part, et la dis tance b entre l'axe de l'essieu arrière, d'autre part, étant telles que le rapport de ces distances a : b est de 55 84, -une podale ou poignée horizontale fixée fermement à l'essieu arrière. On fait tourner la barre à l'aide de cette pédale, vers le haut et d'un angle de 30 pour fixer la chape des roues avant, ou vers le bas d'un angle de 60 à partir de l'horizontale pour bloquer le pivotement et la rotation des roues à l'avant et à l'arrière. Les particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après de modes d'exécution, donnés à titre d'illustration et sans caractère limitatif. Pour cette description, on se réfère aux figures annexées, qui montrent respectivement : Fig. 1, une coupe verticale de la roue avec système de blocage placé en position telle que la chape et la roulette sont bloquées ; Fig. 2, une vue de face avec pivot légèrement plus élevé que dans le cas de la figure 1, ce qui permet le libre pivotement et la libre rotation ; Fig. 3, une vue de face avec pivot encore légèrement plus élevé, ce qui bloque le pivotement, mais laisse la rotation libre ; Fig. 4, une vue schématique, en perspective, d'un train de roues d'un chariot, muni du dispositif de commande du blocage des roues ; et, Fig. 5,6 et 7, les trois phases de commande réalisables avec ce dispositif. La roue représentée sur ces figures comprend une roulette 1. Cette roulette tourne autour d'un axe horizontal servant aussi à fixer la chape 2 sur la--quelle est monté le pivot 3 placé dans la douille 4. Sur les figures 1 à 3, une partie de la chape est enlevée afin de permettre de voir les autres éléments essentiels du système de blocage de l'invention. Sous la chape 2, est montée une pièce cylindrique 5 creuse, dont les deux faces horizontales sont percées axialement pour permettre le passage du pivot 3. La face horizontale inférieure ou base de cette pièce cylindrique est pourvue de deux perforations 6. Le nombre de ces perforations peut évidemment varier, mais deux perforations Sont suffisantes pour assurer le blocage de la fourche dans les deux sens (soit à 180 ), qui sera décrit ci-après. De plus, cette base est pourvue de dents 7 sur au moins une partie de l'ouverture prévue pour le passage du pivot 3. Au pivot 3, on fixe une pièce conique 8, dont la pointe est dirigée vers le bas. La base circulaire de cette pièce conique comporte deux protubérances 9, faisant face aux perforations correspondantes 6 de la pièce cylindrique 5 sous la chape. D'autre part, le pivot 3 est pourvu d'une bague 10 dentelée, les dents de la bague étant destinées à s'engrener entre les dents 7 de la base de la pièce cylindrique 5. Un ressort 11 entoure le pivot 3 et est utilisé pour agir sur la position verticale du pivot suivant la position de la came 12 se trouvant dans la tte de commande 13. Cette came 12 a trois positions, que l'on peut facilement faire varier par une tige de manoeuvre que l'on engage dans l'ouverture polygonale 14. Cette came est comprise dans une tte de commande, que l'on peut remplacer ou mme supprimer. Dans un mode préféré d'exécution, cette ouverture a une forme hexagonale et il suffit de la faire tourner de 60* pour modifier la position de la came 12 et l'amener dans une autre position désirée. Dans la position représentée à la figure 1, la came a une hauteur maximale. Par conséquent, elle fait descendre le pivot 3, de sorte que la bague dentelée 10 est au niveau de l'ou- verture de la base inférieure de la pièce cylindrique 5 et que les dents de cette bague s'engagent dans les dents 7 de cette base. Par conséquent, le pivot et la pièce cylindrique sont rendus solidaires. Il en résulte que la chape et, par conséquent, la roulette ne peuvent plus pivoter. En mme temps, la paroi de la pièce conique 8 appuie contre le bandage de la roulette 1 et cette dernière ne peut plus tourner autour de son axe horizontal. On voit donc que, dans la position de la came représentée à la figure 1, la roue est complètement bloquée. En faisant tourner ensuite la came 12 de 60 dans le sens des aiguilles d'une montre, on l'amène à la position représentée à la figure 2. Le pivot remonte, la bague dentelée 10 se libère des dents 7 et la pièce conique 8 quitte le bandage de la roulette. La roue est donc entièrement libre ; elle peut pivoter et la roulette 1 peut tourner. En faisant à nouveau tourner la came de 60 dans le sens des aiguilles d'une montre, on amène la came 12 dans la troisième position (figure 3), où sa hauteur est minimale. Sous l'effet du ressort de rappel 11, le pivot 3 remonte, la bague dentelée 10 s'écarte encore un peu plus de la base de la pièce cylindrique, mais les protubérances 9 de la pièce conique s'engagent dans les perforations 6 à la base de la pièce cylindrique. Par conséquent, la roue ne peut plus pivoter, mais la roulette tourne librement autour de son axe horizontal. Il est évident que des modifications peuvent tre apportées au mode d'exécution décrit ci-dessus, qui, grâce à une came de commande, permet de placer le pivot en trois positions de hauteurs différentes, telles que : 1 ) la roulette est bloquée et ne peut plus tourner autour de son axe horizontal, et, en mme temps, la chape est bloquée, ce qui empche tout pivotement ; 2 ) la roulette peut tourner librement et le pivotement est libre ; 3 ) la roulette peut tourner librement, mais la chape est blo quée, ce qui empche tout pivotement. Le système de blocage décrit ci-dessus présente de nombreux avantages. En effet, la tte de commande est monobloc et interchangeable. Ce dispositif de blocage peut tre considéré comme étant un système de fixation universel, pour tube ront ou carré. Il s'adapte très facilement moyennant forage de trous de fixation (généralement deux trous suffisent) dans la chape des roues couramment utilisées, ce qui est très important du fait de l'économie de temps dans le montage. D'autre part, le dispositif de blocage se présente de façon hermétique contre l'humidité et les poussières. L'encombrement est réduit, la hauteur du dispositif pouvant tre considérée comme ayant été réduite à un minimum. La commande des positions de la came est très aisée, se faisant à l'aide d'une barre hexagonale, en dimension commerciale, mais on peut évidemment prévoir un autre mécanisme de commande verticale (par exemple à l'aide d'une tige actionnée par un autre mécanisme ou par système hydraulique ou pneumatique) ou de commande horizontale (par barre coulissant horizontalement). Un autre avantage important du dispositif de l'invention consiste en son efficacité et sa souplesse de fonctionnement, qui n'exige aucun effort particulier. Un dispositif de commande particulièrement intéressant est notamment représenté aux figures 4 à 7. La figure t représente schémat-qllement un chariot muni de quatre roues telles que décrites ci-dessus, à savoir les deux roues à l'arrière 15 et 15'et les deux roues à l'avant 16 et 16', ainsi que les côtes longitudinaux 17 et 17'du chariot. Le dispositif de commande comprend un essieu avec barre hexagonale 18 reliant les roues arrières et passant dans l'ouverture hexagonale 14 des roues 15 et 15', ainsi qu'un essieu similaire 19 pour les roues 16 et 16'a 1'avant. L'essieu arrière 18 comporte un plat métallique 20, dirigé vers le bas et faisant avec la verticale un angle de 25* dirigé vers l'intérieur du chariot. Ce plat métallique est fixé au milieu de l'essieu arrière. L'essieu avant 19 comporte un plat métallique 21, dirigé verticalement vers le bas et fixé au milieu de cet essieu. Une barre 22 relie les extrémités inférieures des plats 20 et 21, les points d'attache de la barre aux plats étant articulés. Ce dispositif comprend aussi une pédale ou poignée 23, solidaire de l'essieu arrière 18. Cette pédale ou poignée peut prendre les trois positions représentées sur la figure 4, de sorte qu'elle amène les essieux 18 et 19 dans trois positions différentes. Ces modifications de positions sont représentées aux figures 5,6 et 7 qui montrent seulement, à titre de simplification, le dispositif de commande suivant une coupe le long de la barre 22 et à plus grande échelle. D'après ces figures, on voit que la barre 22 est articulée, aux endroits de liaison, avec les plats 20 et 21. La distance a entre l'axe de l'essieu 18 et le centre de l'articulation à la base du plat 20, d'une part, et la distance b entre l'axe de l'essieu 19 et le centre de l'articulation à la base du plat 21, d'autre part, sont telles que le rapport a/b est de 84/55. D'après la figure 5, la poignée 23 est horizontale et chacun des essieux et, par conséquent, chacune des ouvertures 14, sont dans une position telle que le mécanisme de blocage des roues n'agit pas. Ces roues peuvent donc tourner et pivoter librement et le chariot peut tre mené dans toute direction désirée. Dans la position représentée à la figure 6, la pédale ou poignée 23 est relevée d'un angle de 30 par rapport à l'horizonale. L'essieu arrière 18, dont la position est commandée directo. nGnt par cotte poignée, tourne d'un angle de jO . Pa cons- quent, chacune des ouvertures l4 des roues 15 et 45'à l'arrière du chariot tourne aussi de 30 . Lorsque les cames des roues arrières tournent dans ce sens, ces roues restent libres. Par contre, du fait de la disposition particulière des plats 20 et 21 et de la barre 22, l'essieu avant 19 tourne de 600. Il en résulte que les ouvertures 14 des roues à l'avant 16 et 16'tournent aussi de 6oxo, provoquant ainsi le blocage des chapes de ces roues 16 et 16'. Par conséquent, ces roues à l'avant ne peuvent plus pivoter, mais peuvent continuer à tourner librement autour de leur axe horizontal. Le chariot a ainsi deux roues fixes et deux roues pivotantes. D'autre part, quand la pédale 23 est abaissée et fait un angle de 60* par rapport à l'horizontale (voir figure 7), les essieux à l'avant et à l'arrière tournent dans le mme sens et font tous les deux un angle de 60 par rapport à la position de la figure 5. Dans ce cas, les ouvertures hexagonales 14 des quatre roues 15,15', 16, 16', ont tourné comme les essieux, d'où blocage du pivotement et de la rotation de chacune de ces roues. Le chariot est donc complètement bloqué. Grâce à la présente invention, il est désormais possible d'allier les avantages d'une pédale ou poignée à course totale réduite à seulement 90 , en profitant cependant de cames tournant deux fois de 600, ayant donc une course totale de 120 . Un système avec de telles cames est considérablement plus robuste que d'autres systèmes avec des cames à course totale plus réduite. Il est évident que des modifications et variations peuvent tre apportées au dispositif tel que décrit, sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Système de blocage de roues constituées essentiellement d'une roulette avec bandage souple tournant autour d'un axe horizontal, sur lequel repose une chape surplombant la roulette et pivotant autour d'un pivot vertical, caractérisé en ce qu'il comprend : -une pièce cylindrique creuse de faible hauteur, fixée sous la chape et traversée par le pivot, la base de cette pièce cylin drique étant pourvue d'une ou plusieurs perforations et de dents sur au moins une partie de la périphérie de l'ouverture de pas sage du pivot ; -un pivot dont la partie inférieure est munie d'une pièce de forme conique, à pointe dirigée vers le bas, la base circulaire de cette pièce conique ayant une ou plusieurs protubérances pou vant s'engager dans les perforations de la pièce cylindrique fi xée sous la chape, tandis que le pivot comporte des dents qui s'engagent dans les dents de la pièce cylindrique fixée sous la chape quand la pièce conique à la base du pivot appuie sur le bandage de la roulette ; -une douille entourant le pivot, avec ressort entre la douille et le pivot ; -une tte de commande munie d'une came à trois positions, manoeu vrée par une barre amovible et agissant par l'intermédiaire du ressort, de sorte que dans une position, les protubérances de la pièce conique pénètrent dans les perforations de la pièce cylindrique et bloquent le pivotement de la chape et de la rou lette, tandis que dans une deuxième position, la pièce conique appuie contre le bandage de la roulette et les dents du pivot s'engrènent dans les dents de la partie cylindrique sous la chape, bloquant ainsi le pivotement de la chape et la rotation de la roulette, tandis qu'enfin, dans une troisième position, le pivot remonte en écartant la pièce conique qui n'appuie plus sur la roulette et libère les dents, sans toutefois engager les protubérances dans les perforations correspondantes, ce qui per met la libre rotation de la roulette et le libre pivotement de la chape. 2. Dispositif de commande du système suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : -un essieu arrière, comprenant un tube avec pédale et/ou une barre à section hexagonale reliant les roues arrières du cha riot et pénétrant dans l'ouverture hexagonale de chacune de ces roues ; -un essieu avant, comprenant un tube avec pédale et/ou une barre à section hexagonale, reliant les roues avant du chariot et pé- nétrant dans l'ouverture hexagonale de chacune de ces roues ; -un plat métallique fixé fermement au milieu de l'essieu arrière, ce plat étant dirigé vers le bas et faisant avec la verticale un angle de 25 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre ; -une barre métallique longitudinale reliant de façon pivotante les extrémités inférieures des deux plats métalliques, la dis tance a entre l'axe de l'essieu avant et le point d'attache de la barre à la plaque métallique avant, d'une part, et la dis tance b entre l'axe de l'essieu arrière, d'autre part, étant telles que le rapport de ces distances a : b est de 55 : 84. 3. Procédé de blocage de roues de chariots et similaires, à l'aide du dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on fait tourner la barre à l'aide de cette pédale, vers le haut d'un angle de 30 pour fixer les fourches des roues avant, ou vers le bas d'un angle de 60 a partir de l'horizontale pour bloquer le pivotement et la rotation des roues à l'avant et à l'arrière.