Brevet FR2420492A1 — publié le 19791019

La présente invention concerne les dispositifs de support pour organes porteurs mobiles et plus particulièrement les dispositifs de support pour organes porteurs mobiles semi-rigides ou souples tels que des bandes de roulement. On connait des dispositifs de support pour organes porteurs mobiles, notamment pour bandes de roulement ou convoyeurs, qui sont constitués de façon générale de roulements ou de rouleaux montés de façon à tourillonner sur une structure de châssis stationnaire et coopérant avec la face de l'organe porteur mobile opposée à sa face porteuse de charge. Les dispositifs de support à rouleaux présentent l'intérêt d'une bonne sustentation de organe porteur, notamment si celui-ci est fortement chargé, mais sont d'une structure lourde, nécessitant des châssis largement dimensionnés, et n'autorisent que difficilement des configurations curvilignes du fait de l'effet de différentiel.Par ailleurs, l'utilisation de roulements, avec éventuellement interposition de poulies de plus grand diamètre, a impose, surtout dans le cas d'organes porteurs semi-flexibles portant sur les roulements par leurs extrémités longitudinales, de renforcer considérablement la structure des éléments constitutifs de l'organe porteur, de façon à augmenter leur tenue mécanique propre en flexion et/ou en cisaillement. Ainsi, dans le cas de bandes porteuses constituées d'un assemblage de lamelles, comme c'est le cas par exemple dans les matériels de rééducation à la marche, la nécessité de rigidification des lamelles individuelles oblige à réaliser celles-ci de façon à présenter une âme offrant, en section transversale, un profil en T, l'augmentation de section de cette âme se traduisant par des augmentations du poids et de l'inertie de l'ensemble de l'organe porteur. La présente invention a pour objet d'obvier aux inconvénients des dispositifs de support du type pré-mentionné en proposant un dispositifdesupport simple, robuste, de faible coût de production, de dimensions réduites, susceptible d'être adapté à tout châs- sis de support d'organes porteurs et autorisant un support quasicontinu de l'organe porteur, permettant ainsi de répartir les charges appliquées sur l'organe porteur et donc de diminuer l'inertie des organes constitutifs de ce dernier. La présente invention a pour autre objet de proposer un tel dispositif de support,- tout particulièrement pour des organes supports souples ou semi-flexibles, susceptible d'être conformé ou adapté à l'allure générale du trajet de l'organe porteur et donc d'assurer ainsi sa fonction de support même pour des trajets curvilignes de l'organe porteur Pour ce faire, et selon une caractéristique de la présente invention, un tel dispositif de support comporte au moins une structure de rail continue, destinée à être montée sur une structure fixe et définissant un chenal de section transversale sensiblement en forme de U dans lequel est disposée une série de billes identiques, la distance entre les faces intérieures des branches du U étant légère- ment supérieure au diamètre des billes et la hauteur de ces branches étant supérieure au rayon mais inférieure au diamètre des billes, les parties supérieures des calottes des billes faisant saillie hors de la structure du rail étant destinées à venir en contact avec au moins des éléments de la surface de l'organe porteur opposés à la surface de portage de celui-ci. Selon une autre caractéristique de la présente invention, un tel dispositif de support, notamment pour une bande de roulement sans fin, semi-rigide ou souple, comprend plusieurs structures de rail à billes disposées parallèlement les unes aux autres suivant un plan ou une surface gauche épousant le trajet de convoiement de la bande de roulement. Selon une autre caractéristique plus particulière de la présente invention appliquée à une bande continue de portage, par exemple pour la rééducation à la marche, les rangées de rails à billes sont disposées en parallèle dans un plan sous la partie suspendue porteuse de la bande de roulement, le diamètre des billes étant déterminé de façon que la largeur des lamelles individuelles constitutives de la bande de roulement soit supérieure ou égale à deux fois le diamètre des billes. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation, donnés à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en référence avec les dessins annexés sur lesquels La figure 1 représente de façon schématique un tronçon d'un dispositif de support selon la présente invention; La figure 2 est une vue de côté du dispositif représenté sur la figure 1 montré en coopération avec une surface porteuse mobile; La figure 3 est une vue du dessus schématique d'un dispositif support à deux rails pour un organe porteur à trajet plan curviligne; La figure 4 est une vue en perspective schématique d'un dispositif support selon la présente invention destiné à supporter un organe porteur déplaçable suivant une trajectoire non plane;; La figure 5 est une vue de côté d'un dispositif de support selon la présente invention formant une structure de roue support; La figure 6 est une vue de face du dispositif représenté sur la figure 5; La figure 7 représente de façon schématique, en perspective, un appareil de rééducation à bande de roulement utilisant le dispositif de support selon la présente invention; La figure 8 est une vue du dessus de l'appareil de la figure 7, avec la bande de roulement enlevée, montrant la disposition des dispositifs de support selon la présente invention; La figure 9 est une vue partiellement en coupe et en perspective de la bande de roulement de l'appareil de la figure 7; et La figure 10 est une vue schématique analogue à la figure 8, à plus grande échelle, montrant les relations dimensionnelles entre le dispositif de support et la bande de roulement de l'appa- reil de la figure 7. Le dispositif de support selon la présente invention, représenté partiellement et schématiquement sur la figure 1 est cons titué essentiellement d'une structure de rail 1 présentant en section transversale un profil sensiblement en forme de U défini par un fond ou une base plate 2, et deux branches parallèles 3, 3' perpendiculaires à la base 2. Dans la structure de rail 1, sont dispo sées, adjacentes, plusieurs billes 4 identiques de diamètre D, la hauteur h des branches 3 et 3' de la structure de rail 1 étant inférieure au diamètre D des billes mais supérieure au rayon de celles-ci et la largeur L du chenal définie entre les parois internes des branches ou parois latérales 3 et 3' étant légèrement supérieure au diamètre D des billes pour ménager, de part et d'autre de celles-ci, un jeu e compris entre 1/10e mm et 5/10e mm pour permettre une rotation libre des billes 4 dans la structure de rail 1 et dans toutes les directions.Selon une caractéristique de la présente invention les branches 3 et 3' sont chacune prolongées par un rabattant ou une bande de retenue 5, 5' convergeant vers l'intérieur du chenal défini par la structure de rail mais sans venir en contact avec les calottes sphériques supérieures des billes 4 en saillie hors de la structure de rail, ces rabattants étant destinés à maintenir ces billes dans la structure des rails. Les rabattants 5, 5' peuvent être constitués d'une bande rapportée, mais sont de préférence réalisés d'une seule pièce, avec la structure de rail 1, celuici étant avantageusement réalisé en métal extrudé, par exemple en acier, ou en un matériau plastique dur, également extrudé, tel que 1'ABS. Les billes sont réalisées, de façon similaire, soit en métal, soit en matière plastique dure. On a représenté sur la figure 2, le dispositif de support de la figure 1 dans sa position coopérant avec un organe porteur mobile 100, constitué par exemple d'une plaque à mouvement alternatif ou d'une bande sans fin d'un dispositif de convoiement. Le dispositif de support 10 est monté, par exemple par collage ou soudage, sur un-support fixe 6 solidaire du châssis support de l'installation mettant en oeuvre l'organe porteur mobile 100 de façon que les parties supérieures émergentes des billes 4 viennent sensiblement en contact avec la surface inférieure 102 de l'organe porteur mobile 100 opposée à la surface de portage 101 de celui-ci, destinée à recevoir les charges 103.Dans le cas d'une installation-ot l'organe porteur mobile 101 se déplace suivant un mouvement linéaire relatif,figuré par la flèche 7, le dispositif de support 10 peut être réalisé à partir d'un profilé de rail 1 sectionné pour présenter la longueur voulue requise par les dimensions et la course de l'organe porteur 100 à soutenir, cette longueur correspondant sensiblement à un multiple du diamètre D des billes 4, selon le nombre de billes considéré , celles-ci étant maintenues dans la structure de rail 1 par des plaques d'arrêt d'extrémité 8 montées sur la structure de rail 1, par exemple par des vis 9. On comprendra que, dans le cas d'organes porteurs 100 du type à bande de convoiement, on pourra disposer, parallèlement les uns aux autres , autant de dispositifs de support 10 s'étendant parallèlement à la direction de déplacement relatif de l'organe porteur que nécessaire pour correspondre à la largeur de l'organe porteur mobile prise perpendiculairement à la direction d'avancement 7 de celui-ci, afin d'en assurer une bonne assise de sustentation et répartir ainsi les charges appliquées, tout en offrant un coefficient de frottement additionnel négligeable. On a représenté sur la figure 3, un dispositif de support pour une bande de convoiement 110 suivant un trajet curviligne dans un plan, le dispositif de support étant ici constitué par deux structures de rails curvilignes 10' parallèles aux bords du trajet 110 de l'organe porteur et -délimitées chacune en longueur par des plaques d'arrêt 9' perpendiculaires à la direction d'avancement locale 7' de l'organe porteur, suivant des arcs de sustentation, ces dispositifs de support pouvant comporter d'autres rails courbes additionnels et être prolongés par des structures de rails rectilignes. On a représenté de façon schématique sur la figure 4, un dispositif de support 10" selon la présente invention destiné à supporter une bande de convoiement 110 se déplaçant suivant un trajet curviligne non plan, développable1 figuré par la flèche de deplacement 117, la structure de rail 1" supportant les billes 4 (éventuellement dédoublée ou multipliée) étant conformée pour épouser le trajet curviligne non plan de la bande de convoiement 110. La structure de rail peut être conformée à partir d'une structure rectiligne ou assemblée à partir de deux moitiés de rails pre-conformées. On a représente sur la figure 5, un mode de réalisation du dispositif de support selon la présente invention se presentant dans une configuration de roule à billes, la structure de rail 1 étant cette fois constituée de deux demi-partics ou flasques symétriques 20, 20' et étant assemblée sur un moyeu support 21 destiné par exemple à tourillonner sur un axe 22 solidaire d'un châssis stationnaire. Dans ce mode de réalisation, la structure de rail toroldale représente bien entendu les rabattants de retenue 25. Un tel dispositif de support du type à roue peut être utilise par exemple pour le passage de bandes. On a représenté sur la figure 7, à titre d'application nullement limitative, un appareil de rééducation à la marche 50, constitué,de façon traditionnelle, d'une bande porteuse continue 120-tendue entre des roues crantées de support 51 montées sur un châssis porteur 52 sur lequel sont fixés des garde-corps d'appui et de maintien 53. La bande continue 120 est constituée- d'un assemblage de lamelles transversales parallèles 121 associées, à leurs extrémités opposées, par des courroies crantées 122 venant coopérer avec les roues crantées 51. La surface extérieure de la bande de roulement 120 est avantageusement recouverte d'une feuille de caoutchouc 122 (figure 9).Conformément à la présente invention, à l'appareil de rééducation est adjoint un dispositif de support selon la présente invention constitué, comme on le voit mieux sur la figure 8, d'une série de rails supports 10 parallèles les uns aux autres s'étendant au-dessous de la volée porteuse de la bande 120 entre les roues 51 et montés sur des traverses 54 solidaires du châssis 52 de l'appareil, lui-même porté par les étais 55 des garde-corps 53. On a représenté sur la figure 8, un agencement dans lequel le montage de support est constitué d'un agencement de quatre dispositifs de support parallèles 10 dont la longueur est déterminée pour correspondre sensiblement à la distance entre les axes 56 des roues crantées51 de support de la bande 120. Comme représenté plus en détail sur la figure 10, les dispositifs de support 10 sont choisis de façon que le diamètre D des billes 4 soit inférieur ou égal à la moitié de la largeur > des lamelles individuelles 121 de façon que celles-ci puissent porter en permanence sur au moins deux billes 4 des dispositifs de support 10. Egalement de façon préférentielle, la distance e entre deux dispositifs supports adjacents 10 est égale à la moitié du diamètre D des billes d'un dispositif de support. Avec un tel agencement, les lamelles 121 constitutives de la bande de roulement 120 peuvent être réalisées de façon économique et très légères sous la forme de profilés parallélépipédiques, par exemple en bois, ou avantageusement en aluminium, l'aménagement des dispositifs de support 10 permettant en outre de diminuer les contraintes exercées par la tension de la bande 120 sur les roues crantées de support 51 et donc de réduire les dimensions de celles-ci. Une des paires de roues crantées 51 peut être entraînée par un moteur électrique 57, entraînant un pignon 58 monté sur l'arbre 56 de cette paire de roues. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de support pour organe porteur mobile présentant une surface porteuse, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une structure de rail continue, destinée à être montée sur une structure fixe, définissant un chenal de section transversale sensiblement en forme de U dans lequel est disposée une série de billes identiques, la distance entre les faces intérieures des branches du.U étant légèrement supérieure au diamètre des billes et la hauteur des branches étant supérieure au rayon mais inférieu- re au diamètre de ces billes, les parties supérieures des calottes des billes faisant saillie hors de la structure de rail étant destinées à venir en contact avec au moins des éléments de la surface de l'organe porteur opposée à la surface de portage de celui-ci. 2 - Dispositif de support selon la revendication 1, carac térisé en ce que les branches du U sont prolongées dans la direction opposée à la base du U par des parties s'étendant vers llin- térieur du chenal et destinées a s'opposer à l'échappement des billes hors du chenal. 3 - Dispositif de support selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la structure de rail présente, en projection sur un plan perpendiculaire a la direction générale des branches du U, un profil évolutif curviligne. 4 - Dispositif de support selon la revendication 2 ou la revendication 3,caractérisé en ce que-la structure de rail présente, en projection sur un plan parallèle à la direction générale des branches du U, un profil évolutif curviligne 5 - Dispositif de support selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la longueur développée de la structure de rail est légèrement supérieure à un multiple du diamètre des billes, le nombre des billes dans la structure de rail étant égal au facteur multiplicateur de ce multiple. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la structure de railestfermée à ses deux extrémités opposées par une plaque d'arrêt disposée sensiblement perpendiculairement au chenal. 7 - Dispositif selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que la structure de rail réalise une structure toroidale montée sur une structure de moyeu. 8 - Dispositif de support pour une bande de roulement sans fin semi-rigide ou souple, tendue entre au moins deux paires de poulies, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs dispositifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, disposés en paral lèle suivant une surface épousant le trajet de la bande de roulement. 9 - Structure porteuse comprenant un organe porteur mobile, constituée d'une bande de roulement sans fin semi-rigide, formée d'une pluralité de lamelles identiques, parallèles, s'étendant perpendiculairement à la direction générale de la bande, et fixées par leurs extrémités opposées sur deux courroies latérales et tendues entre deux paires de poulies, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de support selon la revendication 8, dans lequel les différentes structures de rail parallèles s'étendent dans un plan au-dessous de la zone porteuse de la bande de roulement entre les paires de poulies. 10 - Structure porteuse selon la revendication 9, caractérisée en ce que le diamètre D des billes de chaque dispositif de support est déterminé de façon que la largeur de lamelles individuelles soit supérieure ou égale à deux fois le diamètre des billes. 11 - Structure porteuse selon la revendication 10, caractérisée en ce que la distance entre deux structures de rail parallèles adjacentes du dispositif de support est égale au rayon des billes. 12 - Structure porteuse selon la revendication 10, ou ia revendication 11, caractérisée en ce que les deux poulies et le dispositif de support sont montés sur un châssis commun.