Brevet FR2262615A1 — publié le 19750926

L'invention concerne une installation pour exécuter le changement des batteries de véhicules commandés par batteries, comportant des chariots de changement qui viennent perpendiculairement à la direction de marche contre les véhicules pouvant etre fixés en position de changement pour prendre ou fournir les batteries. Dans le DT-AS 2 114 962 est décrit un poste de changement de batteries dans lequel les oatteries sont changées par le procédé de traversée continue et sont stockées sur une bande transporteuse sans fin (principe paterr#ster). L'alignement du véhicule au poste de changement de batteries est assuré par une plate-forme de levage ainsi que par des chevilles et des douilles d'accouplement. Avec cette installation, on ne peut cependant obtenir l'automatisation du processus de changement que moyennant une dépense importante. Dans le brevet helvétique 209 790 est décrite une installation dans laquelle la batterie est déplacée au moyen d'un câble sur un chariot disposé sur rails a' coté du véhicule. Pour cette installation également, seul le service manuel est possible. Suivant une proposition plus ancienne (DT-OS 2 214 647), il est prévu que des chariots de transport viennent de chaque coté contre le véhicule, ces chariots étant mis dans la position voulue pour le processus de changement. Au moyen de chainesou de bandes de transport munies d'organes d'entraînement, on introduit une batterie chargée dans le véhicule et on retire ou extrait la batterie déchargée de l'autre coté du véhicule. Cependant, cette installation de changement prend une place relativement grande et on ne peut encore obtenir avec elle un fonctionnement automatique qutavec une dépense importante. La présente invention a pour but de réaliser une installation de changement de batteries permettant d'avoir une automatisation partielle ou compl-te avec une dépense économicuenent admissible. Il faut également que les unités nécessaires pour l'installation ne prennent cue peu de place. L'invention concerne à cet effet, une installation du type ci-dessus, caractérisée en ce que le chariot de changement est, au moins d'un coté près du poste de changement des véhicules, réalisé pour se déplacer en étant guidé et comporte un dispositif de rotation autour d'un axe vertical qui le traverse, ce chariot de changement étantKmuni de dispositifs pour l'alignement réciproque du véhicule et du chariot sur un plan de déplacement ainsi que d'un dispositif de transport des batteries, des emplacements de dépôt et de charge des batteries étant disposés à l'extérieur de la voie des véhicules, radialement vis-à-vis de l'axe de rotation, ces emplacements pouvant etre alimentés par le chariot de changement et accouplés avec lui. Avec les caractéristiques ci-dessus, le changement de batterie et le magasinage peuvent avoir lieu, dans une large mesure, de façon automatique. Il ne faut en outre que peu de place pour l'installation de changement. Il suffit que le conducteur du véhicule amène le véhicule sur l'emplacement prévu (voie à ornières ou similaire) et déclenche le processus de changement en actionnant un contact correspondant. Le chariot de changement vient contre le véhicule, il est aligné en accord avec le type du véhicule, il retire du véhicule la batterie déchargée ou introduit la batterie chargée avec enlèvement simultané de la batterie déchargée de l'autre côté. Le dispositif qui tourne le chariot de changement agit pour que la batterie de chargée ainsi que la batterie chargée soient déplacées par les voies les plus courtes sur les emplacements de dépôt ou de charge. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif de rotation est constitué par une plaque tournante guidant le chariot de changement disposé sur une voie. Mais il est aussi possible, de façon au moins aussi avantageuse, que le chariot de changement soit directement réalisé'pour tourner au moyen de ses roues et de ses galets, le cas échéant après déplacement de ceux-ci dans une position appropriée avec des axes dirigés vers l'axe de rotation, une cheville montée en position fixe au sol ou sur le chariot de changement et pénétrant dans un guidage longitudinal conjugué servant à guider ce chariot. Suivant une forme judicieuse de cette dernière possibilité de réalisation, le chariot de changement comporte, au milieu d'une face frontalelune uneroue commandée pivotant dans un plan horizontal, des roues étant disposées en dehors du milieu sur la face frontale opposée, ces roues pouvant etre réglées pour un déplacement de translation rectiligne du chariot de changement ainsi que pour un mouvement de rotation autour de l'axe de rotation, les roues réglables étant de préférence réalisées sous forme de roues traînantes auto-réglables. A l'aide des roues commandées pivotant horizontalement sur l'une des faces frontales, le chariot de changement est déplacé longitudinalement et il est tourné dans les diverses positions pour desservir les emplacements de dépôt et de charge de batteries. Les roues traînantes peuvent alors être réalisées pour que leur mouvement de pivotement horizontal puisse être bloqué La rotation a lieu de préférence dans la position du chariot de changement la plus éloignée du véhicule et limitée par la longueur du guidage à fente. Suivant un autre mode de réalisation de 1'invention, le chariot de changement comporte des roues ou des galets disposés latéralement, leurs axes étant mutuellement coaxiaux et passant, en position de rotation, par l'axe de rotation du chariot, une roue commandée qui peut pivoter entre une position de marche rectiligne et une position de rotation autour de l'axe de rotation étant en outre disposée sur une face frontale, le centre de gravité du chariot de changement étant situé entre l'axe de rotation et la face frontale comportant la roue commandée. Dans cette forme de réalisation, au moins un appui qui dépasse un peu la roue commandéevlorsque celle-ci vient reposer sur le sol, est de préférence disposé sur la face frontale située à l'opposé de la roue commandée. Cet appui peut être réalisé sous forme de galets supplémentaires disposés aux deux sommets et au milieu de la face frontale intéressée. Mais on peut aussi le réaliser, à chaque fois sous forme de simple pied d'appui. Il peut aussi être réalisé avec un mouvement de sortie télescopique vers le bas, par exemple par voie hydraulique. Lorsque le chariot de changement est verrouillé avec le véhicule, la batterie est tirée sur le chariot de changement jusqu'a ce que le centre de gravité de l'ensemble revienne du côté situé à l'opposé du véhicule entre l'axe de rotation et la face frontale comportant la roue commandée. L'appui, qui reposait d'abord sur le sol, est alors relevé s'il n'est pas télescopique, et le chariot de changement s'appuie?par l'autre face frontale7 sur la roue commandée au moyen de laquelle il peut être pris en charge et tourné. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, le chariot de changement comporte un groupe de roues fixe pour la marche rectiligne et un groupe de roues fixe pour la rotation, l'un de ces groupes pouvant être abaissé de manière que l'autre groupe soit alors soulevé du sol. Dans ce cas, on a toujours en service le groupe de roues prévu pour le fonctionnement désiré. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif pour aligner l'un par rapport à l'autre le véhicule et le chariot de changement est muni de moyens de guidage disposés perpendiculairement à la direction de marche et coopérant avec des organes récepteurs disposés sur le véhicule pour fixer ce véhicule en direction longitudinale, un dispositif de levage étant prévu pour mettre le véhicule et le chariot de changement au même niveau. Un autre mode de réalisation de l'invention est caractérisé en ce que les moyens de guidage comportent un mandrin conique qui s'enclenche- entre des butées disposées sur le véhicule. Cette disposition permet d'amener le véhicule exactement dans la position voulue pour le changement de batterie et de le maintenir fermement dans cette position. Un autre mode de réalisation avantageux est caractérisé en ce que le mandrin est muni d'un organe intermédiaire élastique. On évite ainsi les chocs durs lors de la mise en contact. Un autre mode de réalisation de l'invention est caractérisé en ce que le dispositif de levage se compose d'une plate-forme réglable en hauteur du chariot de changement et dorganes d'accouplement (poinçon de levage) déplaçables par voie hydraulique ou pneumatique et attaquant la carrosserie du véhicule Les organes d'accouplement servent à régler le chariot de changement sur chaque type de véhicule pour amener le chariot de changement, au moyen de son dispositif de levage, au niveau correspondant au changement de batterie. Un n'odç de réalisation supplémentaire de l'invention est caractérisé en ce que le dispositif de transport de batteries comporte une chaîne transporteuse sans fin avec un organe d'entrainement qui attaque la batterie à transporter. Il est en outre avantageux que le dispositif de transport soit disposé en tant que construction en portique au-dessus du chariot de changement. Avec cette disposition, la plate-forme du chariot de changement peut être débarrassée des superstructures nécessaires pour le dispositif de transport. On peut ainsi, également, déplacer la batterie de façon simple sur la totalité du chariot de changement. Une autre solution conforme a' 1'invention est donnée par la revendication 17. Ces dispositions procurent un avantage supplémentaire en ce que, sur le lorry, le chariot de changement peut être déplacé dans la direction de marche du véhicule (ou dans une autre direction quelconque) et être également déplacé dans des emplacements de dépôt et de charge disposés latéralement à la direction du véhicule. La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 est une vue de dessus d'une installation de changement de batteries; - La figure 2 est une vue de l'installation de changement suivant la direction longitudinale du véhicule; - La figure 3 est une vue de dessus, partielle et à plus grande échelle, du chariot de changement avec les moyens de guidage; - La figure 4 est une vue partielle et à plus grande échelle du dispositif d'accouplement attaquant la carrosserie du véhicule; - La figure 5 est une vue, suivant la direction longitudinale du véhicule, d'une autre installation de changement munie d'un lorry à translation; - La figure 6 est une coupe effectuée suivant la ligne VI-VI de la figure 5;; - La figure 7 est une vue de dessus d'une autre variante de réalisation d'une installation de changement avec chariot tournant en position de changement; - La figure 8 est une vue suivant la direction longitudinale du véhicule de l'installation de changement de la figure 7; - La figure 9 est une vue de dessus d'une autre réalisation d'installation de changement avec chariot de changement tournant; - La figure 10 représente encore une autre réalisation de chariot de changement tournant en position tournée. Dans l'exemple de réalisation suivant les figures 1 à 4, un véhicule 1 est maintenu grossièrement en direction longitudinale par une voie de marche correspondant au type de véhicule considéré avec une ornière de roue de marche 2 appartenant au poste de changement. Des plaques tournantes 3 et 3' sont disposées de chaque coté du véhicule 1. Les chariots de changement 4, 4' se trouvent sur ces plaques tournantes. Des emplacements de dépôt et de charge de batteries 5, 5' sont disposés sur la périphérie des plaques tournantes 3 et 3'. Les plaques tournantes 3 et 3', munies d'un pivot 21, roulent sur des galets 6 et peuvent être tournées de façon connue au moyen d'un moteur électricue 22 ainsi que d'engrenages, de couronnes ou de chaînes (non représentées) coopérant avec ce moteur. Lorsque le véhicule 1 se trouve sur sa voie dans les ornières 2s il suffit que le conducteur déclenche le processus de changement en actionnant un contact, par exemple un bouton poussoir. Les chariots de changement 4, 4' sont amenés contre le véhicule 1. Cela peut être obtenu de façon simple par une commande électrique à engrenages, par la commande d'avance hydraulique représentée et constituée par un vérin 23 attaquant un ergot 24 disposé sur le chariot de changement-4 ou d'une façon similaire. Les dispositifs d'accouplement constitués par des poinçons levants à commande hydraulique 7 sont alors amenés dans la position correspondant au type de véhicule considéré. Un mandrin conique 8 s'enclenche alors, pendant le déplacement transversal, entre des butées 9 disposées sur la carrosserie 10 du véhicule 1. Ce mandrin centre exactement le véhicule en bonne position. Ensuite, le chariot de changement 4 est levé hydrauliquement au moyen d'organes 11 en forme de ciseaux. Le véhicule 1 est alors encore légèrement levé par l'intermédiaire du dispositif d'accouplement 7. Il peut être mis fin au déplacement transversal du chariot de changement 4 au moyen d'un contacteur de fin de course formé par une traverse 13 disposée en plus sur le mandrin 8 et contre laquelle viennent les butées 9. Un dispositif à ressort (rondelle Belleville ou tampon en caoutchouc) adoucit la pression des chocs de butée. Le transport des batteries 17 peut être assuré de façon connue au moyen de dispositifs de traction agissant dans les deux sens de marche et disposés sur le chariot de changement 4. Le dispositif de transport est constitué de façon simple par une chaîne transporteuse sans fin 15 sur laquelle sont disposés des organes d'entraînement 16. Au moyen des organes d'entraînement 16, la batterie est poussée ou tirée en étant enclenchée dans des supports correspondants. Lorsqu'on opère en traversée continue, c'est-à-dire lorsque des plaques tournantes avec chariot de changement et emplacement de dépôt sont disposées des deux côtés du véhicule 1, la batterie chargée 17 (à gauche sur le dessin) est introduite de façon simple dans le véhicule, la batterie déchargée 18 qui se trouve dans le véhicule étant simultanément retirée. La batterie déchargée retirée est alors saisie par des organes d'entraînement 16' et complètement tirée sur le chariot de changement 4'. Le véhicule 1 peut alors partir avec la batterie chargée 17. La batterie déchargée 18 peut ensuite, après un mouvement de rotation correspondant de la plaque tournante 3 et réglage du niveau correspondant de la plateforme 19 du chariot de changement 4', être transportée dans l'un des emplacements de dépot vides 5. Pour économiser de la place, on dispose alors, suivant la hauteur de levage du chariot de changement dont on dispose, plusieurs rayons de dépôt 20 superposés par emplacement de dépot 5, 5t. Les figures 5 et 6 sont des vues de principe d'une autre possibilité pour disposer le dispositif de transport des batteries 17, 18. Dans ce cas, le chariot de changement 4 se trouve sur un lorry 26 déplacable sur des rails 25 suivant la direction de marche du véhicule l. Une bande transporteuse sans fin réversible 27 est disposée sur une construction en portique 28 au-dessus de la plate-forme 19 du chariot de changement 4. La construction en portique 28 est munie d'une console 29 pour permettre le déplacement du chariot de changement 4 sur les emplacements de dépit et de charge 30 disposés suivant la direction longitudinale du véhicule.Par l'intermédiaire d'une tringlerie 22 fixée à l'une des extrémités de la chaîne transporteuse 27 et guidée par des galets qui roulent dans un rail 32S un organe d'entraînement 33 disposé à l'autre extrémité de la tringlerie 22 déplace les batteries 17, 18. Le déplacement transversal du chariot de changement 4 et l'accouplement sur le véhicule 1 ont lieu de la même manière que dans le cas des figures 1 à 4. Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 7, le chariot de changement 4, représenté sans batterie, comporte une roue commandée 35 montée pour tourner dans une chaise tournante 34 sur la face frontale située à l'opposé du véhicule 1. Un moteur électrique 26 assure le pivotement de la chaise tournante, tandis qu'un moteur électrique 37 assure la commande de la roue 35. Le chariot de changement est guidé par une cheville 38 fermement ancrée dans le sol. Cette cheville 38 pénètre dans une fente de guidage 39 de la face inférieure du chariot de changement 4. La fente de guidage 39 permet, suivant sa longueur, un mouvement longitudinal guidé du chariot de changement. Les axes 40 des-roues latérales 41 passent par l'axe de rotation défini par la cheville 38 lorsque le chariot de changement se trouve dans la position arrière extrême représentée. Sur la face frontale du chariot de changement dirigée vers le véhicule 1 sont fixés des pieds d'appui 42 qui sont à quelques millimètres au-dessus du sol lorsque la roue 35 est en contact avec ce sol. Le ventre de gravité du chariot de changement non chargé se trouve entre la roue 35 et l'axe 40; il en est de même lorsque la batterie 18 se trouve sur le véhicule dans la position normale représentée en trait mixte. Ce n'est que pendant le chargement que la face frontale dirigée vers le véhicule est chargée de.façon telle que le chariot de changement repose sur les pieds d'appui 42, la roue 35 étant ainsi soulevée du sol. Si les pieds d'appui 42 sont constitués pour pouvoir s'abaisser, par exemple sous forme de pistons de vérins hydrauliques, on évite le soulèvement de la roue 35 vis-à-vis du sol. Pour faire tourner le chariot de changement, la chaise tournante 34 est pivotée de 900 par le moteur 36, puis la roue 35 est entralnée. Le chariot de changement tourne alors autour de la cheville 38. Le chariot de changement 4 suivant la figure 9 est muni, de la même manière que celui de la figure 7 et de la figure 8y d'un guidage de cheville à fente et comporte également une roue entraînée 35 montée pour pivoter au moyen d'une chaise tournante. Dans la zone de la face frontale dirigée vers le véhicule, deux roues non directrices 43 prévues pour une translation longitudinale sont montées sur le chariot de changement. Une autre paire de roues 44, 45 dont les axes 46 et 47 passent par l'axe de la cheville 38 est disposée en plus sur le chariot, ces roues pouvant être abaissées par voie hydraulique.En cas de tianslation rectiligne du chariot de changement dans le domaine défini par la fente de guidage 39, la roue 35 est dans la position représentée et lactaire de roues 44, 45 est relevée. Pour que le chariot effectue un mouvement de rotation, la paire de roues 44, 45 est abaissée jusqu'-à ce que la paire de roues 43 soit soulevée du sol; la roue 35 est tournée de 600 dans un plan horizontal. Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 10, qui représente un chariot de changement pendant le mouvement de rotation, la roue 35 est encore disposée pour tourner dans un plan horizontal. Les roues 48 et 49 sont réalisées sous forme de roues traînées, c'est-à-dire qu'elles se mettent d'elles-mêmes dans la position voulue. Dans la position de rotation représentée, leurs axes 50 et 51 sont dirigés vers l'axe de la cheville 38. Au moins l'une des roues 48, 49 peut être fixée en cas de translation rectiligne. Les autres organes du chariot de changement suivant les figures 7 à 10 pour l Y accouplement, le déplacement de la batterie, etc... sont constitués comme les organes correspondants du chariot des figures 1 à 4. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de 1 invention. R EVENDI CAT IONS 10) Installation pour changer les batteries de véhicules commandés par batteries, comportant des chariots de changement qui viennent, perpendiculairement à la direction de marche, contre les véhicules pouvant être fixés en position de changement, pour prendre ou fournir les batteries, installation caractérisée en ce que le chariot de changement (4, 4') est, au moins d'un côté près du poste de changement des véhicules (1), réalisé pour se déplacer en étant guidé et comporte un dispositif de rotation autour d'un axe vertical qui le traverse, ce chariot de changement (4, 4') étant muni de dispositifs pour l'alignement réciproque du véhicule (1) et du chariot (4, 4') sur un plan de déplacement ainsi que d'un dispositif de transport (15, 16; 21, 22, 23) des batteries (17, 18), des emplacements de dépôt et de charge des batteries (5, 5') étant disposés à 17extérieur de la voie des véhicules (1), radialement vis-à-vis de l'axe de rotation (3, 3'), ces emplacements pouvant être alimentés par le chariot de changement (4, 4') et accouplés avec lui. 20) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de rotation est constitué par une plaque tournante guidant le chariot de changement disposé sur une voie. 30) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le chariot de changement est directement réalisé pour tourner au moyen de ses roues et de ses galets, le# cas échéant après déplacement de ceux-ci dans une position appropriée avec des axes dirigés vers l'axe de rotation, le guidage du#chariot étant assuré par une cheville montée en position fixe au sol ou sur le chariot de changement et pénétrant dans un guidage longitudinal conjugué. 40) Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le chariot de changement (4, 4') comporte au milieu d'une face frontale une roue commandée (35) pivotant dans un plan horizontal, des roues (44, 45, 48, 49) étant disposées en dehors du milieu sur la face frontale opposée, ces roues pouvant être réglées pour un déplacement de translation rectiligne du chariot de changement ainsi que pour un mouvement de rotation autour de l'axe de rotation. 50) Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que les roues réglables sont réalisées sous forme de roues traînantes (48, 49) auto-réglables. 60) Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le chariot de changement (4) comporte des roues ou des galets (41) disposés latéralement, leurs axes (40) étant mutuellement coaxiaux et passant, en position de rotation, par l'axe de rotation du chariot, une roue commandée (35) qui peut pivoter entre une position de marche rectiligne et une position de rotation autour de l'axe de rotation étant en outre disposée sur une face frontale, le centre de gravité du chariot de changement étant situé entre l'axe de rotation et la face frontale comportant la roue commandée. 70) Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'au moins un appui (42) qui dépasse un peu la roue commandée lorsque celle-ci vient reposer sur le sol est disposé sur la face frontale située à l'opposé de la roue commandée (35). 80) Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'appui est télescopique vers le bas. 90) Installation suivant l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le chariot de changement (4) comporte un groupe de roues fixe (43) pour la marche rectiligne et un groupe de roues fixe (44, 45) pour la rotation, l'un de ces groupes pouvant être abaissé de manière que l'autre groupe soit alors soulevé du sol. 100) Installation suivant l'une quelconque des revendications I à 9, caractérisée en ce que le dispositif pour aligner l'un par rapport à l'autre le véhicule (1) et le chariot de changement (4) est muni de moyens de guidage (8) disposés perpendiculairement à la direction de marche et coopérant avec des organes récepteurs (9) disposés sur le véhicule (1) pour fixer ce véhicule (1) en direction longitudinale, un dispositif de levage (7, 11) étant prévu pour mettre le véhicule et le chariot de changement au même niveau. 110) Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens de guidage comportent un mandrin conique (8) qui s'enclenche entre des butées (9). 120) Installation suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le mandrin (8) est muni d'un organe intermédiaire élastique (rondelles Belleville ou bague en caoutchouc (14) ). 130) Installation suivant la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif de levage se compose d'une plate-forme (19) réglable en hauteur du chariot de changement (4, 4') et d'organes d'accouplement (poinçon de levage 7) déplaçables par voie hydraulique ou pneumatique et attaquant la carrosserie (10) du véhicule (1). 140) Installation suivant la revendication 13, caractérisée en ce que les organes d'accouplement (7) sont réalisés pour être réglables en hauteur en vue de s'adapter aux divers types de véhicules. 150) Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de transport de batteries (17, 18) comporte une chaîne transporteuse sans fin (15) avec des organes dsentraînement (16) qui attaquent les batteries à transporter. 160) Installation suivant l'une des revendications 1 et 15, caractérisée en ce que le dispositif de transport est disposé, en tant que construction en portique (21), au-dessus du chariot de chargement (4, 4'). 170) Installation pour changer les batteries de véhicules commandés par batteries, comportant des chariots de changement qui viennent perpendiculairement à la direction de marche contre les véhicules pouvant être fixés en position de changement, pour prendre ou fournir les batteries, installation caractérisée par au moins un lorry (26) déplaçable sur des rails (25) au moins d'un côté près du poste de changement, le chariot de changement (4, 49) pouvant se déplacer sur ce lorry perpendiculairement à la direction de marche du véhicule (1), le chariot de changement (4, 4') étant muni de dispositifs pour aligner le véhicule (1) et le chariot (4, 4') l'un par rapport à l'autre sur un plan de déplacement ainsi que d'un dispositif de transport (15, 16; 22, 27, 33) pour les batteries (17, 18), le chariot de changement (4, 4') mobile sur le lorry (26) pouvant être accouplé avec des emplacements de dépôt et de charge de batteries (30).