Brevet FR2314116A1 — publié le 19770107

La présente invention concerne les dispositifs freinage ou ralentissement, qui retardent et règlent la vitesse d'articles en dépIacement tels que caisses, palettes, etc déplacés sur un convoyeur à rouleaux et plus particulièrement un nouvel appareil de'freinage assurant cette fonction et ne comportant ni les mécanismes compliqués ni les éléments électromécaniques couramment utilisés dans les appareils classiques de freinage utilisés à des fins analogues. Les convoyeurs inclinés à galets ou à rouleaux fous sont -très largement utilisés actuellement pour faire circuler par gravité des articles tels que caisses, palettes, etc. En général, une pente de l'ordre de 1 30' suffit à surmonter les frottements et à permettre aux articles de se déplacer d'eux-mêmes sur le convoyeur.Cependant, en raison même de cette pente, les articles sont accélérés continuellement dans leur parcours sur le convoyeur et, n'étant pas freinés d'une manière ou d'une vautre, la vitesse acquise en fin de parcours risque fâcheusement d'entratner des collisions--avec d'autres articles et peut,d'une-part endommager les articles et lueur contenu et, d'autre part, créer un danger certain pour le personnel qui se trouve à proximité du convoyeur. Pour éviter ces risques, on-a imaginé différents ralentisseurs adaptables aux convoyeurs à rouleaux libres. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 321 057 décrit un appareil de freinage pour convoyeur à gravité qui comprend notamment un rouleau de décélération pouvant s'abaisser et venir en contact avec un patin maintenu en position de freinage par un verrou commandé par un électro-aisant alimenté lui-même par itintermêdiaire d'une minuterie. Dès que le rouleau de décélération est abaissé, la minuterfe est enclenchée et déverrouille ltélément de freinage à ltexpiration-d'un temps déterminé.On-peut ainsi freiner séquentiellement plusieurs articles circulant sur le convoyeur à gravité. Cet appareil doit donc cotre associé à un circuit électrique de temporisation et ne permet pas la mise en service ou hors service du rouleau de décélération lorsqu'on enlève un article particulier du convoyeur par gravité Par ailleurs, le brevet des Etats-Unis-d'Amérielue n 1 425 599 décrit un dispositif de freinage pour convoyeur à gravité, lequel maintient les articles circulant sur le convoyeur à l'écart les uns des autres, afin d'éviter les collisions.Ce dispositif comprend un mécanisme qui, étant actionné par le passage d'un article, agit pour que plusieurs rouleaux retardateurs, montés sur une section articulée du convoyeur, viennent en contact avec des patins de freinage correspondants. Un tel ensemble est d'un prix de revient très élevé en raison de sa complication. L'invention a donc pour objet un appareil de freinage pour convoyeurs à rouleaux n'ayant pas les inconvénients du dispositif classique et qui est robuste, fiable et peu coûteux, susceptible de nombreuses applications et facilement montable, de manière amovible sur un convoyeur et adaptable aux articles en déplacement ayant des formes, dimensions et poids quelconques. L'appareil de freinage de l'invention se monte sur le bâti d'un convoyeur dont les rouleaux libres délimitent une surface inclinée de convoyage sur laquelle circulent des articles, telles des caisses ou palettes. Généralement, le convoyeur est équipé de plusieurs de ces appareils convenablement répartis sur la longueur du parcours de convoyage.En substance, chaque appareil de l'invention comprend un rouleau principal tournant dans un carter-et dont une partie de la surface extérieure fait saillie à l'extérieur de ce carter, de manière qu'un article circulant sur le convoyeur puisse venir en contact avec le rouleau et l'entrainer en rotation, par frottement, un rouleau secondaire monté sur un support dans le carter et un élément rappelant ce support en sens inverse de la rotation normale du rouleau principal, une plaque de pression coulissant dans le carter en se déplaçant par rapport à la surface périphérique du rouleau principal, un second élément élastique rappelant la plaque de pression contre le rouleau secondaire, en sens opposé au sens normal de rotation du rouleau principal, la plaque de pression ayant une rampe sur laquelle roule le rouleau secondaire jusqu a ce qu'il se coince entre la plaque de pression et le rouleau principal. Le rouleau principal, tournant en sens normal sous l'effet du poids d'un article passant au-dessus de l'appareil, entratne le rouleau secondaire en sens opposé, de sorte que celui-ci roule sur la plaque de pression et vient se coincer entre la rampe de celle-ci et le rouleau principal, ce qui a pour effet de freiner le mouvement de rotation de ce dernier. L'invention sera décrite en détail ci-après, en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une section d'un convoyeur à rouleaux équipé de l'appareil de freinage de l'invention; - la figure 2 est une w -en perspective d'une section d'un autre convoyeur à rouleaux équipé de variantes du dispositif de freinage del'invention; - la figure 3 est une vue en élévation, à échelle agrandie, selon la flèche 3 de la figure 2; - la figure 4 est une vue éclatée en perspective, l'appareil de la figure 2 représenté en traits pleins et 1 'appareil de la figure 1 superposé en traits mixtes. - la figure 5 est une coupe transversale du convoyeur représenté sur la figure l; - la figure 6 est une coupe longitudinale de l'appareil de l'invention en position d'attente d'un article descendant sur le convoyeur incliné; et - la figure 7 est une'coupe analogue à la figure 6, l'appareil étant en position de fonctionnement pour freiner un article descendant sur le convoyeur. Sur la figure 1 > le dispositifde freinage de l'invention est monté entre les deux longerons latéraux profilés 1L et 13 du convoyeur, en série avec des rouleaux fous 15 dont les extrémités tournent dans les mes 17 des longerons. Sur la figure 2, le dispositif de l'invention comprend plusieurs appareils de freinage lOa espacés longitudinalement et montés dans chacun des longerons latéraux 12 qui sont des profilés à section en U inversé. Les deux longerons sont reliés rigidement par des traverses tubulaires soudées 14 et les rouleaux fous 16 du convoyeur,qui sont montés entre les appareils -10, sont fixés sur des arbres 18 qui tournent dans les ailes verticales 20 de chaque profilé 12. Les sections des convoyeurs 8 et 9 représentés sur les figures I et 2 ne correspondent évidemment qu'à une petite partie de la longueur totale du convoyeur correspondant, sur lequel des articles3 tels que les caisses indiquées par le repère 20 sur les figures 2, 6 et 7, sont déplacés par gravité. Sur la figure 2, les appareils de-freinage sont séparés les uns des autres dans Ie sens longitudinal par deux rouleaux fous. Bien entendu, cette disposition n'est pas limitative de l'invention et les appareils peuvent être placés c8te à côte ou séparés par un, deux ou un nombre quelconque de rouleaux comme dans l'exemple de la figure 1, en fonction de la longueur et du poids des articles manutentionnés. En faita le nombre et l'espacement des appareils de freinage doivent hêtre déterminés pour chaque application particulière en tenant compte de certaines variables, telles que poids et dimensions des articles manutentionnés, fragilité de ces articles ainsi que capacité de freinage de chaque appareil. I1 faut noter que les deux appareils de freinage des dispositifs 10 et 10a des figures 1 et 2 ne diffèrent que par la forme de leur carter et par la manière dont ils sont montés. L'appareil de l'invention 10 ou lOa représenté sur les figures 4 à 7 comprend un car.ter 22 qui se compose d'un bottier support 24 en tôle pliée ayant une base inférieur 24, deux joues latérales verticales 26, deux ailes supérieures 28 orientées llune vers l'autre et une paroi arrière 30 pliée à 90" à partir du bord arrière de la paroi 24 butant contre les bords arrière 32 des joues latérales 26. Le second élément du carter 22 est un couvercle 34 également en tôle pliée ayant une paroi frontale 36 et une paroi arrière 38 dirigée vers le bas à partir de ses extrémités avant et arrière et qui recouvre les bords avant et arrière 40 et 32 du bottier 23 pour refermer entièrement celui-ci.La paroi supérieure du couvercle 34 comprend une ouverture rectangulaire 42 pour le passage de la partie supérieure du rouleau principal 44. Les longerons 12 du convoyeur peuvent être soit renversés comme sur la figure 2 et, dans ce cas, leurs ailes 13 sont orientées vers le bas, soit couchés comme sùr la figure 1, leur âme 17 étant alors verticale et constituant leur cOté intérieur. Dans le dernier cas, le couvercle 34 comprend un rebord latéral horizontal 35 qui recouv-re l'aile superieure 37 du longeron 13 pour empecher le carter de tourner sur un arbre 39 fixe par ses deux extrémités sur les âmes 17 des longeronts 11 et 13. L'appareil 10 est maintenu en place, entre les deux longerons ll et 13, par une entretoise tubulaire 41 ayant un trou 43 (figures 4, 5) aligné avec un trou radial 45 de l'arbre 48.Une goupille fendue 47, engagée dans les deux trous alignés 43 et 45, verrouille axialement l'entretoise 41 qui immobilise l'appareil 10, transversalement par rapport au convoyeur. La longueur de l'arbre 48 est fonction du modèle du convoyeur, c'est-à-dire qu'il peut, selon le cas, être disposé entre les deux longerons 11 et 13 ou être disposé entre les deux ailes parallèles 20 d'un unique longeron 12, comme on le verra cidessous. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le couvercle 34 comporte de préférence une p-aroi latérale 51 pliée vers le bas et dont le bord inférieur comporte une encoche 53 reposant sur l'entretoise 43. Le rouleau principal 44 est monté pour tourner par un arbre hexagonal 48 engagé dans deux trous alignés 50 des joues latérales 26 du bottier 23. Ce rouleau 44 a de préférence le même diamètre extérieur que les rouleaux fous 16 du convoyeur et tourne librement sur un manchon 52 monté lui-même sur l'arbre hexagonal 48. La-surface extérieure du rouleau 44 est de préférence garnie d'un revêtement d'uréthanne pour des raisons qui seront indiquées ultérieurement. Un support ou berceau 46 en forme d'étrier est articulé sur l'arbre hexagonal 48. Chacune de ses ailes latérales 58 est munie d'un moyeu extérieur 56 qui sert d'entretoise afin de le centrer entre les deux joues 26 du bottier 23 et centrer également le rouleau principal 44 dans l'ouverture 42 du couvercle 34. Un ressort 60 (figures 6 et 7) est tendu entre un trou 64 du bas de la paroi arrière 62 du support ou berceau 46 et un trou 66 de la paroi arrière 30 du carter 22. Ce ressort 60 tend à faire pivoter le support en étrier 46 vers le bas, dans 5-e sens des aiguilles d'une montre, selon les figures 4, 6 et 7, c'est-à-dire en sens inverse du sens normal de rotation du rouleau principal 44. Un rouleau secondaire 70 est monté sur un arbre 72 qui tourne dans deux trous ovales 76 des ailes latérales 58 du support 46. Ainsi, le rouleau secondaire 40 peut à la fois venir en contact avec la surface du rouleau principal 44, s'en écarter ou se déplacer librement autour de celuici. La surface extérieure du second rouleau 70 est de préférence également revêtue d'uréthanne L'appareil 10 comprend également une plaque mobile de pression 80 logée dans le carter 22. Cette plaque est en une seule pièce et comprend une base 82, qui glisse sur le fond plan ou base 24 du bottier 22, et une paroi avant 84, relevée verticalement et dont la partie supérieure 86 est inclinée vers le haut et vers l'arrière.Cette plaque de pression 80 comprend également deux pattes verticales 88 qui se raccordent à son bord arrière et qui normalement s'appuient contre deux vis correspondantes de butée 90 maintenues dans des trous taraudés correspondants de la paroi arrière- 30 du carter 22. Ces vis déterminent la position normale de la plaque 80 (figure 6) qui est rappelée élastiquement vers l'arrière, c'est-à-dire vers la gauche. Lorsque la plaque est à cette position de retrait, le rouleau fou secondaire 70 est en contact avec le rouleau principal 44 mais sans être serré contre celui-ci. De cette manière, le rouleau 44 peut tourner indépendamment du rouleau secondaire 70 lorsqu'il n'est pas chargé Qu lorsqu'il tourne lentement.Les extrémités avant de ressorts de rappel 92 sont accrochées dans des trous 94 de la paroi supérieure =en pente 84 de la plaque de pression et les extrémités arrière sont accrochées dans les trous 96 voisins du bord supérieur de la paroi arrière 30 du bottier 23. Une tige 98 montée dans deux trous alignés 100 du bas des joues latérales 26 du bottier 23 empêche la plaque de pression 80 de se soulever par rapport à la base 24 du bottier 23; Pour monter l'appareil de freinage 10 sur un convoyeur du type de la figure 1, on démonte deux rouleaux 15 et on engage l'arbre hexagonal 48 muni de l'entretoise 41 dans le trou correspondant 49 de l'aile 17 du longeron en faisant glisser axialement cet arbre vers un cOté du carter 22. On pose la patte latérale 35 du couvercle sur l'aile supérieure 37 du longeron 13 et on ramène l'arbre 48 à sa position-centrée pour laquelle chacune de ses extrémités est engagée dans un trou de l'aile 17 du longeron correspondant. On engage la goupille fendue 47 dans les trous alignés 43 et 45 pour immobiliser axialement l'arbre 48 et également l'appareil de freinage 10 On peut également monter deux appareils 10 cote à côte entre les deux longerons 11- et 13, en fixant leurs carters 22 l'un contre l'autre par un boulon (non représenté) traversant des trous alignés 89 de leurs joues latérales. L'arbre 48 est alors commun aux deux appareils et l'entretoise 41 est supprimée. L'appareil lOa représenté sur la figure 2 est monté dans le longeron 12, qui eSt en U inversé, par un arbre hexagonal court 48 passant dans les trous alignés 50 des joues latérales 25 du carter 22. L'appareil lOa se monte facilement à la place d'un des rouleaux fous classiques 16. I1 suffit en effet de placer le carter 22 à la position désirée, dlaligner les trous 50 des joues latérales 26 du carter avec les trous 21 des ailes 20 du longeron et d'engager l'arbre 48 dans ces trous alignés en le faisant également passer dans le trou central du manchon 52, sur lequel tourne le rouleau principal 44. Une partie de la surface cylindrique 57 du rouleau 44 (figures 3, 6 et 7) est légèrement au-dessus du plan de convoyage délimité par les sommets des rouleaux fous 16. Lorsqu'un article, telle une caisse 16, passe sur le rouleau 44, celui-ci est abaissé légèrement sous le poids de l'article et, grace aux jeux des différents emmanchements, vient s'appuyer sur le rouleau secondaire 70 retenu à sa position de la figure 6 par la plaque de pression 80. Le revêtement en polyuréthanne qui entourela surface cylindrique du rouleau principal est alors écrasé contre celui qui recouvre la surface extérieure du rouleau secondaire 70, lequel est alors entratné par friction. Le rouleau principal 44 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, tandis que, comme on le voit sur la figure 7, le rouleau secondaire 70 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre.La surface souple du rouleau secondaire stapplique contre des surfaces intérieures striées de la base 82 et de la paroi verticale avant 84 de la plaque de pression et, par conséquent, le rouleau secondaire- 70 roule et monte verticalement sur la surface striée 112 et, finalement, est coincé entre la surface intérieure inclinée 86 de la plaque de pression et le rouleau principal 44. Pendant ce mouvement, le berceau support 80 pivote en sens inverse des aiguilles d'une montre3 c'est-à-dire vers la droite dans la figure 7, à l'encontre des ressorts de rappel correspondants, lorsque le rouleau secondaire 70 effectue ce mouvement combiné. Le coincement du rouleau secondaire 70 a pour résultat de freiner énergiquement le rouleau principal 44 par frottement contre la surface du rouleau secondaire 70. Au fur et à mesure que la caisse 20 ralentit, la rotation des rouleaux 44 et 70 est ralentie en raison des frottements, et l'effort de coincement exercé sur le rouleau secondaire 70 diminue progressivement jusqu' ce que les ressorts 60- et 92 associés respectivement au berceau 46 et.8 la plaque de pression 80 l'aient dégagé. Le rouleau secondaire, étant monté librement dans le berceau 46, revient à sa position de la figure 6 par pivotement autour du rouleau principal 44 sans freiner ce dernier.La tige transversale 98 maintient la plaque de pression 80 contre le fond 82 du bottier 83 du carter pour que le rouleau secondaire ne frotte pas contre le rouleau principal lorsqu'il revient à sa position initiale de la figure 6. Dès que le rouleau principal est accéléré à nouveau par une augmentation de vitesse de la caisse 20, l'opération est répétée et le freinage s'effectue cycliquement pour régler avec précision la vitesse du déplacement des articles sur le convoyeur. La dureté ou l'elasticite des surfaces de contact des rouleaux, l'angle du pincement entre le rouleau principal et la partie inclinée 86 de la plaque de pression, angle qui est lui-meme fonction des-rapports des diamètres des cylindres et de la pente de la rampe 86, ainsi que les forces de traction exercées par les ressorts 60 et 92 sur le rouleau secondaire 70, sont déterminés de manière à autoriser une circulation continue mais ralentie des articles sur le convoyeur. A titre d'exemple, l'appareil de l'invention a les caractéristiques suivantes : le boiter 23, le couvercle 34, le berceau de support 46 et la plaque de support 80 sont en tôle d'acier d'une épaisseur de 2,75 mm. Les dimensions extérieures du carter 22 sont 100 x 114 x 65 mm.Le rouleau principal 44 a un diamètre de 53mm ct une longueur de 51 mm, tandis que le rouleau secondaire 70 a un diamètre de 26 mm et une longueur de 65 mm Les surfaces cylindriques des deux rouleaux 44 et 70 sont revetus d'uréthanne ayant une dureté Shore comprise entre 60 et 80. La plaque de pression a une longueur de 83 mm, une largeur de 89 mm, sa portée 86 a une hauteur de 39 mm et une inclinaison de 35 par rapport au plan de sa paroi verticale avant 84. Dans ces conditions, l'angle de pression compris entre la tangente au point de contact des deux rouleaux et le plan de la portée inclinée 86, lorsque la plaque 80 est à sa position de blocage, est d'environ70". Les ressorts 60 et 92 sont tarés de manière que le berceau 46 et la plaque de pression 84 puissent prendre leurs position respectives de la figure 7 pendant l'opération de freinage sous la charge et reprendre ensuite leurs positions respectives de la figure 6 à vide aux vitesses réduites. L'appareil de l'invention a de nombreux avantages. Un particulier, plusieurs appareils peuvent être facilement montés sur un convoyeur classique incliné rouleaux fous et peuvent être répartis à volontés sur la longueur du convoyeur en fonction du poids et de la dimension des articles déplacés pour en régler la vitesse de circulation. Ces appareils sont simples, faciles à fabriquer et ne comportent aucun mécanisme compliqué ni éléments électromécaniques de freinage. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportées aux éléments décrits ci-dessus, sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D 1 C A T t O N S 1. Appareil de freinage destiné à ralentir des articles en déplacement, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend un carter, un rouleau principal tournant dans ce carter ayant une partie de sa surface périphérique à l?extérieur du carter et pouvant venir en contact de frottement avec Article mobile de manière que celui-ci l'entrain en rotation par friction,un rouleau secondaire, un berceau supportant ce rouleau secondaire dans le carter pour tourner élement rappelant élastiquement le berc-eau en sens opposé de celui de rotation normale du rouleau principal, use plaque de pression coulissant dans le carter en s'approchantou s'écartant de la surface périphérique du rouleau principal, un élément rappelant élastiquement la plaque de pression vers le rouleau secondaire, en sens opposé à celui de rotation normale du rouleau principal, la plaque de pression ayant une portée inclinée sur laquelle le rouleau secondaire peut rouler pour venir se coincer entre cette portée inclinée et le rouleau principal, de sorte que le rouleau=principal tournant dans le sens du déplacement d'un article passant sur ce rouleau entraîne par friction le rouleau secondaire en sens opposé pour venir se coincer entre la rampe inclinée et le rouleau principal~afin de freiner la rotation de ce dernier. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le berceau qui supporte le second rouleau pivote autour de l'axe du rouleau principal, ce rouleau secondaire étant monté dans ledit berceau de manière à pouvoir tourner autour de la surface extérieure du rouleau principal. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rouleau secondaire est monté librement dans le berceau afin de pouvoir tourner autour de la surface extérieure du rouleau principal, soit restant écarte de celui-ci soit étant en contact de frottement Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que des éléments retiennent la plaque de pression pour la maintenir en déplacements linéaires de va-et-vient dans le carter. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un élément limite le déplacement linéaire de la plaque de pression, de sorte que le rouleau secondaire est rappelé avec jeu contre le rouleau principal. 6. Appareil selon la revendication 5, caractériséen ce que la plaque de pression comporte des éléments de butée coopérant avec des vis maintenues dans des trous taraudés du carter, de manière à pouvoir régler la position de retrait de la plaque de pression et, de ce fait, le jeu du rouleau secondaire contre le rouleau principal. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un dispositif de guidage maintient la plaque de pression sur ui trajet linéaire, ce dispositif comprenant une tige traversant le carter3 fixée aux joues latérales de celui-ci, et délimitant avec le fond du carter un espace dans lequel la plaque de pression coulisse librement. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de rappel de la plaque de pression comprend au moins un ressort de traction fixé à la fois à cette dernière et aucarr. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface extérieure de chaque rouleau est revetue de matière élastique ayant des caractéristiques analogues à celles de l'uréthanne, afin d'assurer leur frottement mutuel au contact. 10. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rouleau principal tourne dans le carter autour d'un arbre qui le traverse axialement, monté dans les parois latérales du carter, des bagues dtécartement étant montées sur l'arbre de chaque côté du rouleau principal afi de le centrer dans le carter. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le berceau supportant le rouleau secondaire comporte une ame et deux parois latérales qui sont disposées de part et d'autre du rouleau principal, et ayant chacune une ouverture de passage de l'arbre du rouleau principal, de sorte que le berceau peut pivoter autour de cet arbre, chaque paroi ayant une ouverture recevant le rouleau secondaire, de manière à pouvoir se déplacer dans le berceau en arc de cercle, autour du rouleau principal. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que le dispositif élastique de rappel du berceau comprend au moins un ressort de traction attaché au berceau et au carter. 13. Utilisation de l'appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes dans un convoyeur incliné à rouleaux fous entre deux desquels il est monté.