Brevet FR2510504A1 — publié le 19830204

Jusqu'à présent les trolleys de convoyeurs entraînés par chaîne étaient constitués de pièces en acier et d'autres pièces métalliques exigeant des installations de lubrification et un entretien considérables et coûteux Ces trolleys sont d'un poids très important qui accroit notablement la charge imposée au convoyeur, et, par conséquent, entraîne une grande consommation d'énergie, une durée de vie utile relativement courte avant la nécessité de procéder à des remplacements ou à des opérations d'entretien, une sensibilité élevée à la corrosion et une défaillance prématurée 'jans certains milieux chimiquement actifs ainsi que d'autres limitations que la présente invention évite. La structure de trolley de convoyeur selon l'inven- tion présente, entre autres avantages: a une valeur extrêmement faible du coefficient de frottement de la matière plastique utilisée dans les fusées de roues, les paliers et les éléments de roues du trolley et, par conséquent, l'inutilité de lubrifier les pièces en mouve- ment; cette caractéristique élimine également les équipe- ments, moyens, installations et opérations d'entretien et de lubrification; de plus, dans certaines applications, par exemple dans des usines de traitement de produits alimentaires, la suppression des lubrifiants élimine le risque de dégoutte- ment de telles impuretés sur des produits alimentaires frais ou traités, portés par le convoyeur ou placés au-dessous de ce convoyeur; b une diminution de poids d'environ 80 % ou plus pour les trolleys perfectionnés en matière plastique selon l'invention, par rapport aux trolleys en acier actuellement utilisés; cette diminution de poids non seulement prolonge la durée de vie du monorail lui-même en réduisant son usure et la durée de service de l'ensemble du convoyeur, mais éga- lement abaisse les dimensions demandées aux moteurs de com- mande et au mécanisme d'entraînement avec, par conséquent, une diminution de la consommation d'énergie; la longévité en service actuelle des convoyeurs à trolleys d'acier est estimée entre environ 5 et 7 ans, et on pense que le trolley en matière plastique selon l'invention devrait au moins dou- bler la durée de vie utile du système à monorail; c le trolley en matière plastique selon l'invention est extrêmement avantageux dans les zones o sont présentes des vapeurs chimiques très corrosives, par exemple o des solutions caustiques de lavage sont pulvérisées, entraînant une dissociation du lubrifiant ce qui, par suite, provoque une destruction des paliers de galets des trolleys en acier actuellement utilisés; il en est de même en présence de solu- tions de phosphate; de très importantes sommes d'argent sont 1 O dépensées pour la lubrification automatique de convoyeurs monorail aériens et pour la protection des trolleys à leur passage dans ces zones très corrosives; d du fait de sa conception, le trolley selon l'invention permet de diminuer le coût de remplacement de tout élément, comme cela n'est pas le cas dans les disposi- tifs en acier actuellement utilisés; par exemple, si une roue de trolley à roulement à billes en acier présente une défaillance, il faut remplacer non seulement la roue, mais l'ensemble du bras latéral alors que, dans le trolley selon l'invention, les éléments distincts et individuels peuvent être remplacés de façon simple et à un coût très sensible- ment inférieur; e en raison du faible coefficient de frottement de l'élément de suspension en matière plastique fixé aux bras du trolley, les trous de ces éléments de suspension, auxquels les tiges de suspension du trolley sont fixées par des vis métalliques, ne s'allongent pas sous l'effet de l'usure; si l'élément de suspension est soumis à une contrainte exces- sive, il se brise simplement au niveau du trou; f le trolley en matière plastique selon l'invention est à l'origine d'une très forte diminution des bruits mesurés dans la zone du convoyeur, ce qui est très avantageux en ce qui concerne la diminution des bruits et/ou la pollution sono- re; des installations aériennes à monorail pour trolleys en acier, notamment si elles sont anciennes, deviennent extrême- ment bruyantes en raison de défauts d'ajustement et d'inéga- lité apparaissant dans les joints soudés le long du monorail à poutre en I; g dans certaines installations utilisant un trolley de convoyeur en matière plastique à fusée et roue du type dé- crit dans le brevet des EUA N O 4 228 738, il est apparu que l'énergie demandée pour mettre en mouvement le convoyeur est notablement supérieure à celle demandée pour déclencher le mouvement de translation d'un convoyeur à trolleys d'acier classique, tandis que, une fois que le convoyeur est en mou- vement, l'énergie demandée pour maintenir le mouvement des trolleys en matière plastique est inférieure à celle néces- saire à un système à trolleys en acier. Le trolley en matière plastique selon l'invention a pour avantages supplémentaires ( 1) la résistance à l'avancement, opposée par l'en- semble à fusée et roue en matière plastique lors de la mise en mouvement du convoyeur à trolleys en matière plastique équipés de paliers à rouleaux>est réduite; seul un contact linéaire, et non de surface, est réalisé par les paliers à rouleaux en matière plastique sur la fusée de roue et la roue en matière plastique, ce qui réduit notablement l'effort initial de traction pour la mise en mouvement du convoyeur ( 2) la résine plastique de "Nylon" de très grande dureté permet de mettre au point un assemblage précis; aucun perçage secondaire de trous ni aucun alignement de détails ne sont à effectuer avant la pose des trolleys sur le monorail; ( 3) un codage par couleurs des trolleys en matière plastique permet d'identifier plus facilement les pièces dans des installations à convoyeurs pour divers modèles de pièces; de plus, il est possible de donner une couleur lumi- neuse aux trolleys pour signaler un objet en mouvement, quand bien même un codage par couleurs n'est pas exigé par les réglementations; ( 4) en réalisant les éléments du trolley en matière plastique du type "Nylon", l'appellation "Zytel ST 801 ", les bras du trolley, les fusées de roue, les paliers à rouleaux, les roues et l'élément de suspension peuvent être conçus afin de pouvoir être aisément remplacés en quelques minutes, ce qui entraîne un temps d'arrêt minimal du convoyeur. La matière plastique polyamide "Zytel ST 801 ", utilisée dans la fabrication des éléments du trolley selon l'invention, est une résine de "Nylon"' extrêmement dure, produite par la firme E I Du Pont de Nemours and Co (Inc), Wilmington, Delaware 19898 Une autre matière pouvant être utilisée pour les paliers à rouleaux est une matière plasti- que cristalline du type "Delrin" qui est une résine acétal produite par polymérisation de formaldéhyde, provenant de la même firme La résine plastique "Zytel" peut être mélangée à un concentré de fibre de verre pour accroître davantage la résistance du "Nylon" La quantité de fibre de verre ajoutée est proportionnelle à la charge imposée au trolley du convoyeur Lorsque la charge ou le poids demandé au trolley augmente, la proportion de fibre de verre utilisée avec la résine "Nylon" augmente également. L'invention concerne donc un trolley de convoyeur comprenant deux bras en matière plastique disposés face à face, une roue en matière plastique montée de manière à pou- voir tourner librement sur une fusée fixée de façon amovible à la face intérieure de chaque bras, plusieurs paliers à rouleaux en matière plastique disposés radialement, orientés parallèlement à l'axe de la fusée et reposant sur la surface périphérique de cette dernière, et un élément de suspension en matière plastique est fixé de façon amovible aux extrémi- tés inférieures des bras et entre ces derniers. Les roues du trolley sont conçues pour rouler sur les ailes horizontales supérieure ou inférieure d'un monorail à poutre en I du type pour convoyeur Les fusées sur lesquel- les tournent les roues du trolley sont fixées de façon amovi- bles aux bras du trolley par des vis passant dans des ouver- tures des bras dans lesquels elles sont introduites par le côté extérieur de ces bras Les paliers à rouleaux tournent dans des évidements par axes parallèles situés à la périphérie de la fusée L'élément de suspension en matière plastique, conçu pour qu'un organe de suspension de pièces puisse y être accroché, est disposé et fixé entre les parties inférieures des bras du trolley et au-dessous des ailes de la poutre en I au moyen de vis La chaîne d'entraînement du convoyeur, formée d'une série de maillons, s'enclenche avec l'élément de sus- pension auquel elle est reliée pour tirer le trolley le long et sur les ailes du monorail. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une forme préférée de réalisation du trolley de convoyeur selon l'in- vention; 1 o la figure 2 est une vue en perspective éclatée de la forme de réalisation montrée sur la M:igure 1; la figure 3 est une vue de face ou élévation côté extérieur de l'ensemble à bras de trolley et roue; la figure 4 est une coupe verticale du bras de trolley suivant sensiblement la ligne 4-4 de la figure 3; la figure 5 est une vue de côté de l'ensemble à bras et roue de trolley représenté sur les figures 3 et 4; la figure 6 est une vue de l'ensemble à bras et roue suivant sensiblement la ligne 6-6 de la figure 5; la figure 7 est une coupe verticale suivant sensi- blement la ligne 7-7 de la figure 4; et la figure 8 est une élévation de la fusée représen- tée sur la figure 7. Comme représenté sur les figures, le trolley de convoyeur en matière plastique 10 à paliers comprend deux bras 12 et 14 (gauche, droit), deux roues 16 et 18 associées à ces bras, deux fusées 20 et 22 destinées aux roues respec- tives, plusieurs paliers à rouleaux 26 en matière plastique pouvant tourner dans des évidements des fusées, et un élément 24 de suspension. Le trolley 10 est conçu pour se déplacer sur un monorail 30 à poutre en I comportant des ailes horizorcsales supérieures 32 et 34 et des ailes horizontales inférieures 36 et 38, entre lesquelles s'étend une âme verticale 40. Les surfaces intérieures de ces ailes sont disposées de ma- nière à former un petit angle avec le plan horizontal, comme montré sur les figures i et 4 La surface extérieure des roues du trolley, en contact avec les surfaces des ailes du monorail, l'axe de la fusée et l'axe sensiblement vertical de la partie du bras de trolley supportant la fusée et la roue du trolley sont inclinés vers l'extérieur pour corres- pondre à l'angle de ces surfaces des ailes. Les trolleys 10 sont propulsés le long du monorail par une chaîne d'entraînement classique 48 pour convoyeur comportant des maillons qui s'enclenchent avec les éléments 24 de suspension des trolleys. Les bras 12 et 14 du trolley sont sensiblement 1 o identiques de manière à pouvoir être utilisés à gauche ou à droite Chaque bras comprend un corps 52 qui comporte une partie 54 de support d'une fusée, une âme intermédiaire 56, une partie inférieure 58 de suspension et un rebord ou une bride périphérique 60 La partie 54 de support de la fusée présente un évidement ou contre-alésage 61 destiné à loger la fusée 20 ou 22 Deux ou trois trous 62 traversent la partie 54 de support pour permettre le passage de vis 64 qui sont en prise avec la fusée 20 ou 22 et la fixent à cette *partie 54 de support du corps La partie 58 de suspension présente également deux trous 66 dans lesquels passent des vis 68 pour fixer l'élément 24 de suspension La surface intérieure de la partie 58 de suspension de chacun des bras 12 et 14 du trolley présente deux rebords ou nervures espa- cés 70 faisant saillie vers l'extérieur et portant latéra- lement contre l'élément 24 de suspension afin de l'empêcher de tourner autour des vis 68. Les fusées 20 et 22 sont sensiblement identiques et chacune d'elles comprend un moyeu 76 et une bride 78 faisant saillie radialement vers l'extérieur Le moyeu pré- sente des trous taraudés 80 destinés à recevoir et maintenir les vis 64 introduites dans les trous 62 de la partie de support de la fusée, à partir du côté extérieur de cette partie 54 de support. Le moyeu 76 présente en outre plusieurs encoches ou évidements arrondis 82, s'étendant longitudinalement, dont les axes sont parallèles et qui sont ménagés dans la surface périphérique 84 du moyeu de manière à être espacés radialement les uns des autres de distances sensiblement égales Les paliers à rouleaux 26 en matière plastique sont logés dans ces évidements (figure 7) o ils tournent lors- qu'ils sont en contact avec le corps 86 de la roue 16 ou 18 dans l'ouverture 90 de laquelle ils sont logés Les paliers 26 ont une longueur légèrement inférieure, d'environ 0,8 mm, à celle des évidements 82 dans lesquels ils sont disposés. De plus, les paliers ont un diamètre légèrement inférieur, d'environ 0,25 0,38 mm, à celui des évidements, de sorte que chaque palier réalise, de façon indéale, un contact li- néaire avec la surface de l'évidement dans laquelle il est logé et tourne. Les roues 16 et 18 du trolley sont sensiblement identiques et comprennent chacune un corps 86, un rebord annulaire 88 situé sur le côté arrière du corps, un alésage 90 destiné à loger le moyeu 76 de la fusée, et un contre- alésage 92 destiné à recevoir la bride extérieure 78 de la fusée La surface annulaire extérieure 94 de la roue est conique afin que la roue parcoure verticalement les surfaces supérieures des ailes inférieures 36 et 38 du monorail et les surfaces inférieures des ailes supérieures 32 et 34 Le coefficient de frottement du "Nylon" du type "'Zytel ST" ou de la résine acétal du type "Delrin" est faible et il n'est pas nécessaire de lubrifier les paliers ou la roue. Lorsque le trolley 10 du convoyeur est monté pour être mis en oeuvre sur le monorail, la partie supérieure de l'élément 24 de suspension est d'abord passée à travers les maillons de la chaîne d'entraînement jusqu'à ce que les nervures intermédiaires portent contre un maillon de la chaîne Les bras 12 et 14 du trolley, sur les fusées respec- tives 20 et 22 desquelles les roues 16 et 18 sont montées, autour des paliers 26, sont ensuite fixés à l'élément 24 de suspension, de chaque côté de ce dernier, au moyen de vis 68, les roues 16 et 18 reposant sur les surfaces supérieures des ailes inférieures 36 et 38 du monorail à poutre en I. Lorsque cet assemblage est réalisé, un dispositif d'accro- chage peut être suspendu et fixé à l'extrémité inférieure de l'élément 24 de suspension Pour dégager le trolley 10 du monorail, les vis 64 situées sur le côté extérieur de chaque bras de trolley sont retirées de leur fusée, ce qui permet aux roues, aux fusées et aux paliers d'être séparés simple- ment des bras. Chacun des éléments principaux du trolley 10 est moulé en "Nylon" du type "Zytel ST 801 ", les paliers étant de préférence moulés ou extrudés en matière plastique du type "Zytel" ou "Delrin" Les vis 64 et 68 de fixation, de préférence en métal, peuvent également être réalisées en une matière plastique convenable, pour satisfaire aux critères demandés pour certaines applications. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au trolley décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Trolley destiné à un convoyeur monorail à poutre en I, caractérisé en ce qu'il comporte deux bras espacés ( 12, 14) moulés d'une seule pièce en matière plastique et compre- nant chacun une partie supérieure ( 54) et une partie infé- rieure ( 58) et une Ame intermédiaire ( 56), deux fusées ( 20, 22) moulées chacune d'une seule pièce en matière plastique, pouvant être fixées aisément, de manière amovible, chacune sur un bras de trolley, à proximité immédiate de la face intérieure de ladite partie supérieure du bras, chaque fusée comprenant un corps ( 76) dont la surface périphérique ( 84) est encochée de manière à présenter plusieurs évidements ( 82) à axes parallèles, s'étendant longitudinalement et espacés radialement les uns des autres, un palier à rouleau cylin- drique ( 26) en matière plastique étant logé de façon à pouvoir tourner dans chaque évidement, le trolley comportant également deux roues ( 16, 18) réalisées chacune d'une seule pièce en matière plastique et montées de manière amovible afin de pou- voir tourner sur les paliers et d'être retenues sur les fusées, sur les côtés intérieurs des parties supérieures des bras du trolley, des organes amovibles ( 64) de fixation traversant ladite partie supérieure, à partir de son côté supérieur, et pénétrant dans le corps de la fusée pour fixer fermement cette dernière afin de l'empêcher de tourner sur la face intérieure de ladite partie supérieure, un élément ( 24) de suspension, destiné à porter des pièces, étant fixé de manière amovible entre les parties inférieures des bras du trolley. 2 Trolley suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les évidements de chaque fusée, destinés aux paliers, sont disposés radialement et espacés à peu près régulièrement les uns des autres. 3 Trolley selon la revendication 1, caractérisé en ce que les évidements de chaque fusée ont une longueur légèrement supérieure à celle des paliers à rouleaux. 4 Trolley selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre des évidements des fusées est légère- ment supérieur au diamètre des paliers à rouleaux qui tournent dans ces évidements. Trolley selon la revendication 1, caractérisé en ce que les évidements s'étendent à partir de l'extrémité rapprochée de la fusée et présententen coupe, une section arrondie ou sensiblement semi-circulaire. 6 Trolley selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces périphériques extérieures des paliers à rouleaux définissent un cercle de rotation qui dépasse de la périphérie de la fusée sur laquelle ces paliers à rouleaux tournent et qui est situé à l'intérieur de l'alésage annulaire interne de la roue. 7 Trolley selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fusée comprend un moyeu ( 76) et une bride annulaire ( 78) qui s'étend radialement vers l'extérieur, à l'extrémité éloignée du moyeu, l'extrémité rapprochée du moyeu étant fixée sur la partie supérieure du bras du trolley et lesdits évi- dements ( 82) s'étendant de l'extrémité rapprochée du moyeu vers la bride annulaire. 8 Trolley selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyeu de la fusée se comporte comme un élément de support ou une bague fixe pour les paliers à rouleaux. 9 Trolley selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bride annulaire ( 78) se comporte comme un élément de retenue pour la roue du trolley et pour les paliers à rouleaux lorsque la fusée est fixée à la partie supérieure du bras du trolley. Trolley selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyeu de la fusée présente des moyens avec les- quels des organes de fixation peuvent entrer en prise pour fixer de manière amovible la fusée à la partie supérieure du bras du trolley.