Brevet FR2504507A1 — publié le 19821029

Il existe de nombreux dispositifs qui permettent d'entraîner le long de rails rectilignes un organe déter- miné, entre deux points précis Par contre l'entraînement entre ces deux points d'un support de charge pose des pro- blèmes importants, tels que celui de la stabilité de la charge supportée, car l'accélération de même que la décé- lération du mouvement dépendent de la masse à-déplacer et cette masse est fréquemment variable Ce problème se ren- contre notamment dans le cas des chariots de manutention dont les fourches télescopiques doivent se déplacer d'un côté et de l'autre, d'une allée de circulation afin de dé- poser et/ou de reprendre des charges diverses, stockées dans des rayonnages, car ces fourches doivent atteindre un point précis des rayonnages, qu'elles portent une char- ge ou n'en portent pas, et quel que soit le poids de cet- te charge. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des dispositifs connus en fournissant un dispositif d'entraînement qui permette de déplacer un sup- port de charge sur des rails rectilignes et de lui donner un mouvement progressif indépendant de la masse de la charge, tout en lui assurant un arrêt précis au point voulu. Cette invention a en effet pour objet un disposi- tif d'entraînement qui comporte une roue entraînée en ro- tation sur elle-même et supportant un maneton excentré qui est engagé dans une lumière rectiligne et étroite, mé- nagée dans le support à entraîner, perpendiculairement au sens du déplacement désiré, et qui se déplace par rapport à cette lumière et/ou avec elle, au cours de la rotation de la roue, de sorte que le mouvement rectiligne est d'abord accéléré puis ralenti. Dans un tel dispositif la course du support le long des rails rectilignes est déterminée par le dépla- cement du maneton dans la lumière Par ailleurs, au dé- marrage, l'action d'entraînement du maneton dans la lu- mière s'établit progressivement, quelle que soit la char- ge placée sur le support et indépendamment de celle-ci. De la même manière, en fin de course l'action du maneton sur le bord de la lumière se réduit progressivement en raison de la trajectoire que lui fait effectuer la roue et quelle que soit la charge supportée. Selon un mode de réalisation, la roue motrice en- traînée en rotation est solidaire d'un pignon rotatif en prise avec une crémaillère en arc de cercle et est mobile avec lui de part et d'autre d'un point neutre situé au centre de cette crémaillère. Selon un autre mode de réalisation le maneton est porté par l'intermédiaire d'un bras radial à l'extérieur de la roue et est engagé dans une lumière ouverte à ses deux extrémités, qu'il parcourt et entraîne pendant la moitié de la rotation de la roue. De préférence le dispositif comporte une seconde roue entraînée en rotation en sens inverse de la première et portant, comme elle, un bras radial à l'extrémité du- quel est monté un maneton, les deux manetons pénétrant dans la lumière par des extrémités opposées, et entraî- nant cette dernière dans deux directions inverses. Quel que soit son mode de réalisation, le dispo- sitif objet de l'invention est tout particulièrement adapté à l'entraînement des fourches télescopiques d'un chariot de manutention, en un mouvement progressif bila- téral, de part et d'autre d'une allée de circulation. La description ci-dessous de modes de réalisa- tion donnés à titre d'exemples non limitatifs, et repré- sentés aux dessins annexés, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention. Sur ces dessins: la fig 1 représente schématiquementune fourche de manutention auquel est appliquée l'invention, vu de côté avec arrachement partiel permettant de voir le dis- positif d'entraînement; la fig 2 est une vue en coupe suivant la ligne 22 de la figure 1; la fig 3 est une vue analogue à la figure 1 d'une fourchemunied'une variante de réalisation du dis- positif selon l'invention; la fig 4 est une vue analogue à la figure 2 montrant schématiquement le dispositif d'entraînement de la fourche de la figure 3. Le dispositif objet de l'invention est destiné à assurer le déplacement, le long de glissières désignées par la référence générale 2, d'un support de charge au moyen d'un moteur 3,associé à un réducteur 4,qui entraîne en rotation à une vitesse constante un pignon denté 6. Dans ce but le pignon 6 est relié par une chaîne 7 à un second pignon 8, qui est ainsi également entraîné à une vitesse constante Le pignon 8 porte, par l'inter- médiaire d'un excentrique 10, un maneton 12 qui est en- gagé dans une lumière 14 du support de charge à entrai- ner, lui-même désigné d'une façon générale par la réfé- rence 16 La lumière 14 a une forme étroite et allongée et est dirigée perpendiculairement au sens du déplacement du support 16, c'est-à-dire perpendiculairement aux glis- sières 2. Le pignon 8, de même que l'excentrique 10, sont portés par un axe 17 qui est également solidaire en ro- tation d'une roue dentée 18 en prise avec une crémail- lère 20 en arc de cercle Entre le pignon 8 et la roue 18 l'arbre 17 traverse l'extrémité 22 d'un bras 24 monté pivotant autour d'un axe 25 aligné avec le centre de l'arc de cercle de la crémaillère 20, et entraîné par le dépla- cement du pignon 18 le long de cette crémaillère. La position de repos du dispositif d'entraînement ainsi réalisé est représentée en trait plein sur la fi- gure 2 et correspond au moment o le maneton 12 se trouve dans la partie médiane de la lumière 14, tandis que la roue 18 se trouve au centre de la crémaillère 20 Le bras 24 est alors perpendiculaire aux glissières 2 Si le pi- gnon 6, qui dans le mode de réalisation représenté est également coaxial à l'axe 25, est entraîné dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, le pignon 8 tourne dans le même sens et provoque le déplacement de la roue dentée 18 le long de la crémaillère fixe 20, vers la position indiquée en trait mixte sur la figure 2. Le maneton 12 est également entraîné par le déplacement du pignon 8, mais il parcourt une trajectoire de type épicycloide puisqu'il est excentré par rapport au pi- gnon 8 Au début de cette trajectoire son déplacement est presque parallèle à l'axe de la lumière 14, de sorte qu'il tend à se déplacer à l'intérieur de cette lumière puis cette trajectoire s'incurvant, il exerce un effort de plus en plus important sur la paroi de la lumière et entraîne le support 16 à une vitesse de plus en plus grande Inversement, dans la dernière partie de sa tra- jectoire, lorsque le maneton se rapproche de la cré- maillère 20, la direction de son déplacement se rappro- che à nouveau de celle de l'axe de la lumière 14, de sorte que son action sur le support 16 diminue même si la roue dentée 18 et le pignon 8 n'ont pas ralenti A la limite, comme le montre la figure 2, le maneton 12 peut, en fin de course, effectuer simplement un déplace- ment transversal dans la lumière 14. Il est clair que la course effectuée par la lu- mière 14, c'est-à-dire en fait par le support 16, dépend essentiellement du déplacement du maneton 12 par rapport à la crémaillère 20 c'est-à-dire au diamètre relatif de la roue dentée 18 et de la crémaillère 20, ainsi que de la position du maneton 12 par rapport à l'axe 17 En au- cun cas cette course n'est fonction de la nature du sup- port 16 ni, à plus forte raison, de la charge qui est placée sur lui Que cette charge soit nulle ou que cette charge soit très importante, le démarrage du mouvement s'effectue sans effort puisque le maneton commence par un déplacement libre dans la lumière 14, et de la même manière le ralentissement est progressif et sûr puisqu'il est provoqué par la modification des positions relatives du maneton et de la lumière. Le déplacement de retour entre la position en trait mixte de la figure 2 et la position neutre indi- quée en trait plein, s'effectue exactement de la même manière par une rotation en sens inverse des pignons 6 et 8, ainsi que de la roue dentée 18 qui parcourt à nou- veau l'arc de cercle de la crémaillère 20 De façon iden- tique le support 16 peut être déplacé en direction oppo- sée vers la seconde extrémité de la crémaillère 20 et revenir en sa position centrale Il suffit pour cela de choisir le sens de rotation du pignon 6, le moteur dans tous les cas fonctionnant à sa vitesse nominale de ré- gime. Un tel dispositif est tout particulièrement adapté à la commande du mouvement des fourches télescopiques d'un chariot de manutention Chacune de ces fourches comporte en effet deux dents parallèles constituées de préférence par trois règles montées de manière télesco- pique Une règle inférieure, ou règle fixe 30, est su- portée à chacune de ses extrémités par un bloc de sup- port 32 solidaire du châssis du chariot et forme deux glissières dans lesquelles roulent des galets 33 soli- daires d'une règle intermédiaire mobile 34 (fig 1) Une troisième règle 36 coulisse, par l'intermédiaire de ga- lets 35, sur cette règle intermédiaire 34 et la charge à supporter, représentée sur-la figure 1 sous la forme d'une palette 38, repose sur les deux règles supérieures 36 de la fourche. Selon l'invention les règles intermédiaires 34 des deux dents de la fourche sont réunies entre elles par une plaque de maintien 40, dans laquelle est ména- gée la lumière 14 La crémaillère 20 est fixée sur le châssis du chariot entre les socles 32, de sorte que le déplacement de la roue dentée 18 le long de cette cré- maillère entraîne les deux règles intermédiaires 34 d'une extrémité à l'autre des glissières formées par la règle fixe 30. Si le chariot a été amené dans une allée de cir- culation, entre deux rayonnages de stockage, de telle manière que les règles fixes 30 soient perpendiculaires à ces rayonnages, le déplacement de la roue dentée 18 permet de rapprocher la plaque de maintien 40 de l'un ou l'autre de ces rayonnages, c'est-à-dire de déployer la fourche télescopique en direction du rayonnage choisi, puis de ramener cette fourche en position centrale neu- tre. Bien entendu la règle supérieure 36 est reliée à la règle intermédiaire 34 par un système de pignons et de chaîne qui provoque son déplacement par rapport à cette règle intermédiaire, au fur et à mesure du dépla- cement de cette dernière le long de la règle fixe 30, de la manière habituelle Une simple commande du sens de ro- tation du moteur 4 permet d'effectuer avec précision la prise ou la dépose des charges stockées dans les rayon- nages des deux côtés de l'allée. Dans certains cas toutefois il peut être jugé pré- férable de supprimer la présence de la crémaillère en arc de cercle 20 et d'utiliser la variante de réalisation re- présentée sur les figures 3 et 4 Dans cette variante le pignon 8 est remplacé par deux pignons, respectivement 42 et 43, qui sont mobiles en rotation seulement et sont entraînés en sens inverse par l'intermédiaire d'une chaîne 44 passant autour d'un pignon de changement de di- rection 46 Chacun des pignons 42 et 43 porte un bras radial 48, à l'extrémité duquel est fixé un-maneton, res- pectivement 50 et 52, qui parcourt ainsi une trajectoire circulaire autour de l'axe du pignon correspondant 42 ou 43 lors de la rotation de ce dernier. Par ailleurs le support à entraîner comporte une lumière étroite et allongée 54, qui est ouverte à ses deux extrémités Cette lumière est en effet délimitée par deux bords rectilignes parallèles, de même longueur, et 56 qui sont prolongés chacun à une extrémité par une rampe incurvée, respectivement 57 et 58, ces deux rampes étant dirigées en sens inverse. Bien entendu les deux rampes 57 et 58, de même que les deux bords 55 et 56 de la lumière sont rigoureu- sement solidaires entre eux et totalement immobilisés les uns par rapport aux autres. Ce dispositif comporte, comme le précédent, une position neutre centrale, qui est représentée en trait plein sur la figure 4, et dans laquelle les deux mane- tons 50 et 52 sont engagés dans la lumière 54, chacun à proximité de l'une des extrémités de celle-ci Si le pi- gnon moteur 6 est entraîné dans le sens des aiguilles d'une montre, par exemple, le pignon 42 tournant dans le même sens déplace le maneton 50 vers l'intérieur de la lumière 54, tandis que le pignon 43 tournant en sens in- verse fait sortir le maneton 52 de la lumière 54 Le ma- neton 50 agit donc seul sur la lumière 54 et oblige celle-ci à se déplacer progressivement le long des glis- sières sur lesquelles est monté le support, de la même manière que le maneton 12 engagé dans la lumière 14 du dispositif représenté sur la figure 2 Le déplacement de la lumière 54 correspond toutefois, dans ce cas, à un demi-tour de rotation du pignon 42, c'est-à-dire à une trajectoire en demi-cercle du maneton 50. Pendant ce temps le maneton 52 a effectué un demi- tour à vide, à l'extérieur de la lumière Le retour du support 16 ou de la lumière 54 dans la position neutre s'effectue en sens inverse, simplement en changeant le sens de rotation du pignon moteur 6, ce qui fait également revenir le maneton 52 en arrière jusqu'à ce qu'il pénètre dans la lumière 54 Si à ce moment le pignon 6 continue à tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, c'est le maneton 52 qui entraîne le sup- port 16 ainsi que la lumière 54 et provoque son dépla- cement d'une course équivalente à la première mais en- direction opposée, tandis que le maneton 50 effectue un demi-tour à vide. Les dimensions de la lumière 54 et la forme des rampes 57, 58, ainsi que les positions relatives des tra- jectoires circulaires des manetons 50 et 52, sont telles qu'il y a toujours au moins un maneton en prise avec la lumière 54, le maneton 50 étant pratiquement verrouillé dans la lumière 54 tant que le maneton 52 n'y est pas totalement engagé, et inversement. Lorsque ce dispositif d'entraînement est monté sur un chariot de manutention, la lumière 54 est délimitée par deux barres profilées et décalées, fixées sous une plaque de maintien 60 analogue à la plaque 40 de la fi- gure 1 et fixée comme elle, transversalement aux deux règles intermédiaires 34 de la fourche télescopique por- tée par le chariot L'ensemble des pignons 42, 43 et des bras 48 sont montés sous cette fourche télescopique, en- tre les socles 32 qui supportent les deux dents. Le chariot ainsi réalisé permet, de la même maniè- re que celui représenté sur la figure 1, de déposer ou de reprendre des charges stockées dans les rayonnages situés de chaque côté de l'allée dans laquelle est placé le chariot Dans tous les cas le déplacement de la four- che est précis et s'effectue sans risque d'instabilité quelle que soit la charge, grâce à la coopération du ma- neton et de la lumière, et notamment au fait que l'accé- lération et la décélération sont obtenues sans nécessiter de réglage particulier de la vitesse du moteur Cette simplicité de commande et surtout la sûreté du ralentis- sement et sa progression permettent éventuellement d'ac- célérer le déplacement en augmentant la vitesse du moteur lorsque l'on désire obtenir un temps de cycle plus court, par exemple pour un mouvement sans charge. Bien entendu le dispositif objet de l'invention n'est pas limité à la commande des fourches télescopiques de chariots de manutention Il peut être utilisé dans de nombreuses autres applications, chaque fois que l'on dé- sire obtenir un mouvement progressif et précis, indépen- dant de la masse en mouvement, et plus particulièrement un déplacement bilatéral. Des modifications peuvent d'ailleurs être apportées aux modes de réalisation qui ont été décrits, sans sortir du cadre de l'invention Par exemple, la crémaillère in- curvée à denture externe 20, représentée sur les figures 1 et 2, peut être remplacée par une crémaillère en arc de cercle à denture interne, le maneton 12 parcourant une trajectoire hypocycloidale au lieu de la trajectoire épicycloidale indiquée sur la figure 2, mais agissant de la même manière sur la lumière 14. De même, la crémaillère peut éventuellement être rectiligne Le bras pivotant 24 est alors remplacé par un vérin, ou analogue, de déplacement de l'axe de la roue dentée 18, dont la rotation le long de cette crémaillère donne au maneton une trajectoire cycloidale. Bien que l'entraînement par l'intermédiaire d'une chaîne, 7 ou 44, semble approprié, il peut être avanta- geux de remplacer cette chaîne par des trains d'engre- nages portés respectivement par le bras 24 ou par le châs- sis du chariot, ou même de supprimer l'ensemble chaîne 7 et pignons 6 et 8 et de relier le bras 24 directement au système moteur pour déplacer la roue dentée 18 le long de la crémaillère. REVENDICATIONS - 1 Dispositif d'entraînement en un mouvement pro- gressif d'un support de charge guidé sur des-rails recti- lignes, caractérisé en ce qu'il comporte un pignon ( 8, 42, 43) entraîné en rotation sur lui-même et supportant un maneton excentré ( 12, 50, 52) qui est engagé dans une lu- mière rectiligne et étroite ( 14, 54) ménagée dans le sup- port à entraîner ( 16), perpendiculairement au sens du dé- placement désiré, et qui se déplace par rapport à cette lumière et/ou avec elle au cours de la rotation du pignon de sorte que le mouvement rectiligne du support est d'abord accéléré puis ralenti. 2 -Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que l'axe ( 17) du pignon ( 8) porte également une roue dentée ( 18) rotative, en prise avec une crémail- lère ( 20) et est mobile avec cette roue dentée, de part et d'autre d'un point neutre situé au centre de la cré- maillère. 3 Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le maneton est porté par un excentrique ( 10) à la périphérie du pignon ( 8), dans une lumière ( 54) qu'il parcourt et qu'il entraîne entre le point neutre et chacune des extrémités de la crémaillère. 4 Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la crémaillère ( 20) comporte une denture extérieure en arc de cercle, en prise avec la roue dentée ( 18), de sorte que le manetofi se déplace sur une trajectoire épicycloidale. Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la crémaillère ( 20) comporte une denture interne, incurvée en arc de cercle, de sorte que le maneton se déplace sur une trajectoire hypocy- cloidale. 6 Dispositif suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la crémaillère est rectiligne. 7 Dispositif suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le maneton et la roue dentée sont supportés par l'extrémité d'un bras pivotant autour de l'axe central de la crémaillère. 8 Dispositif suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le maneton ( 52, 53) est porté par l'in- termédiaire d'un bras radial ( 48, 49) à l'extérieur du pignon ( 42, 43), et est engagé dans une lumière ( 54) ou- verte à ses deux extrémités, qu'il parcourt et entraîne en effectuant un demi-tour autour de l'axe du pignon. 9 Dispositif suivant la revendication 4, carac- térisé en ce qu'il comporte deux pignons ( 42 et 43) por- tant chacun un maneton ( 50, 52) à l'extrémité d'un bras radial ( 48, 49), entraînés en rotation en sens inverse, montés de part et d'autre de la position neutre de la lu- mière ( 54) et entraînant cette lumière alternativement chacun dans une direction. Dispositif suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que la lumière ouverte ( 54) est incurvée à chacune de ses extrémités pour former deux rampes ( 57, 58) de guidage des manetons, dirigées en sens inverse et permettant-leur verrouillage - il Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le ou les pignons ( 8 et 42, 43) sont entraînés par l'intermédiaire d'une chaîne de transmission ( 7, 44), ou d'un ensemble de roues dentées, par un pignon moteur ( 6) dont le sens de rotation peut être inversé. 12 Chariot de manutention comportant une fourche télescopique dont au moins une règle de chaque dent est entraînée par un dispositif selon l'une des revendica- tions 1 à 11, qui est monté sur le chàssis du chariot en dessous de la fourche et comporte au moins un maneton en- k 504507 gagé dans une lumière ( 14, 54) ménagée dans une plaque de maintien ( 40, 60) solidaire des deux règles correspon- dantes de la fourche.