Brevet FR2517660A1 — publié le 19830610

Les engins manutentionnant les aharges lourdes ou encombrantes n'ont toujours qu'un sens préférentiel de deplacement au sol. Lorsque l'engin n'est pas monté sur rails, le déplacement est orienté par 2 roues direc trices, voir par 4. Lorsque les charges manutentionnees sont longues, le balayage engendré en virage a l'avant et à l'arrière est important, ce qui est dangereux pour le personnel et pour le matériel, et demande de plus, une surface morte très importante dans les aires de manutention et de stockage. La présente invention permet de palier à ces inconvenienitsen combinant les deux facteurs suivants - assujétissement de la charge par le travers ou par le sens longitu dinal du portique. - possibilité de déplacement de l'ensemble suivant trois lois diffé rentes de mouvement. La figure 1 représente en plan une aire de stockage, les conteneurs étant rangés en épi" et au plus près. La figure 2 représente une aire de chargement mixte rail et route. Deux exemples d'utilisation des caracteristiques de l'invention sont illustrés avec les figures 1 et 2. 1) le portique 1 vient chevaucher longitudinalement le container 2. La penetration n'est possible dans ce sens que par un portique de petite taille. L'ensemble ne peut pas tourner "comme un camion", les containers étant parqués trop serrés. L'ensemble avance longitudinalement jusqu'en 3, puis transversalement jusqu'en 4 où il changera d'axe, pour poursuivre sa traJectoire jusqu'à la semi-remorque 5 sur laquelle il déposera son container. 2) le même portique 1 doit déposer sur la semi-remorque 8 le contenu 6 chargé sur le wagon 7. Le portique 1 enjambe à la fois la voie férrée 12 et la semi-remorque. Seul un portique de grande dimension peut y parvenir. La trajectoire du portique se fera transversalement de 9 à 10 puis longitudinalement de 10 à 11. A ce moment, le conteneur se trouvera au dessus de la semi-remorque. Le portique suivant la présente invention peut exécuter les deux manoeuvres ci-dessus du fait de ses possibilités de trajectoire suivant deux axes, et que ses trajectoires peuvent succeder à angles vifs comme en 3 figure 1 et en 10 figure 2. La description d'une application de la présente invention se rapporte à un portique de manutention de conteneurs, caisses mobiles ou autres char ges longues. L'invention pourrait tout autant s'appliquer à tous engins de manutention terrestre devant évoluer suivant plusieurs axes par rapport à lui même. La figure 3 est un dessin d'ensemble du portique. Le cadre supérieur 13 assure la liaison des quatre pieds 14-15-16-17. Les quatre roues sont motrices et orientables. Le portique est ouvert sur ses quatre côtés, c'est à dire entre les pieds 14 et 16, 15 et 17, 14 et 15, 16 et 17. Sans préjuger de l'orientation des roues, les trajectoires sont les suivantes : a) Trajectoires longitudinales (fig.4) @ D vers B, D vers A, C vers B, C vers A, et retour. b) Trajectoires transversales (fig.5) + F vers H, F vers G, E vers H, E vers G, et retour. Les trajectoires ci-dessus présentent des courbes dont les rayons peuvent varier entre l'infini et un minimum pouvant être estime à 10 mètres environ. c) Trajectoires dites "en soucoupe volante" (fig.6), évitent les balayages des porte-à-faux, inévitables dans les cas précédents. Ces différents tyoes de trajectoires demandent pour chacunes d'elles, une loi d'orientatior des roues differente a) Trajectoires selon figure 6 - déplacement suivant "x", le centre de rotation est rejeté sur "y" à plus ou moins l'infini. - deplacement suivant "y", le centre de rotation est rejeté sur "x" a plus ou moins l'infini. b) Trajectoires longitudinales (fig. 4 et 7) - déplacement suivant "y" virages à gauche ; centres de rotation sur "x négatifs". . virages à droite : centres de rotation sur "x positifs". . la trajectoire A de la figure 4 correspond à l'orientation A de la figure 7. . la trajectoire B de la figure 4 correspond à l'orientation B de la figure 7. et ainsi de suite. c) Trajectoires transversales (fig, 5 et 8) - déplacements suivant "x" : . virages à droite : centres de rotation sur "y négatifs", . virages à gauche : centres de rotation sur "y positifs", . la trajectoire E de la figure 5 correspond à l'orientation E de la figure 8. la trajectoire F de la figure 5 correspond à l'orientation F de la figure 8. et ainsi de suite. L'examen des figures 7 et 8 fait apparaître que l'orientation des roues obéit à deux lois différentes de mouvement, suivant que le portique se deplace par rapport à "x" ou a "y", Il y a donc lieu de recourir à "processeur de monitoring", comprenant - un conformateur de mouvement programme pour 1,x et pour "y". - le pilotage de chaque roue qui transmettra à ces organes l'information émise par le conformateur de mouvement. - entre les organes de pilotage et ceux de conformation, des capteurs testent l'orientation effective des roues par rapport à leur position idéale determinee pale conformateur. Lorsque le test est négatif, le capteur agit sur un circuit hydraulique jusqu'à coTncidence totale. - de plus, les roues doivent être reliées entre elles mécaniquement, afin qu'une défaillance d'un organe de contrôle d'une roue puisse être récupérée" par les trois autres. Les figures 9 et 10 représentent en plan le mode de transmission mécanique de l'information provenant du conformateur de mouvement, en direction des roues. Un arbre "A" passant à l'intérieur du pied 15 relie la roue 19 à un palpeur 28. Le pignon 22 est solidaire du bras 36 sur lequel le palpeur 32 est monté. 22, 36, et 32 sont montes fous sur l'arbre A, Une chaine 23 entraine un pignon double 24 monte fou sur l'arbre B. La chaine 25 et le pignon 26 concourent egalement à retransmettre angulairement à l'arbre 27 les mouvements de la roue 19. Une cinématique voisine retransmet les mouvements angulaires de la roue 18 à l'arbre creux 28 par l'intermédiaire des pi@nons 40, 41 et de la chaine 42. Meme remarque pour la roue 21 dont le mouvement est recueilli par l'arbre creux 44. Le mouvement de la roue 20 est directement recueilli par D et 43, le conformateur de mouvement se trouvant dans la cabine de pilotage installée dans le pied du portique rep. 16 fiq. 3. La figure 10 montre le systeme d'orientation des roues : chaque arbre A, B, C, D est solidaire d'une couronne 45 accouplée à une vis globique 46, elle même mue par un moteur hydraulique 47, Le sens de rotation de ce moteur peut etre inversé en opérant le croisement de l'alimentation et du retour. Les palpeurs 28... et les bras de capteur-36... sont disposés de façon qu'ils evoluent sur les mêmes axes A..., et que les capteurs 32... se trouvent prisonniers dans l'extrémité 48 des palpeurs (fig,11). Les capteurs sont constitués de contacteurs électriques dont la polarité oriente des electro-distributeus 49 à double effet intercalés dans un circuit hydraulique. 3 cas peuvent se produire - figure 11 b : la roue occupe la position idéale définie par le con formateur de mouvement. Le capteur ferme le circuit dexcitation du distributeur : c'est la position d'équilibre. - figure 11 a : le conformateur a décide une correction vers la droite. Le capteur ouvre un circuit électrique agissant sur le distributeur pour mettre le moteur en sens de rotation positif" jusqu'au retour à l'état d'équilibre 11 b. - - figure 11 c : le conformateur a décidé une correction vers la gauche. Le capteur inverse la polarité par rapport à 11 a, le circuit hydrau lique est croisé et le moteur tourne "sens negatif" jusqu'au retour à la position d'équilibre 11 b. La figure 12 montre le circuit hydraulique en service dans une position quelconque : - 47 A, B, C, D sont les moteurs hydrauliques agissant sur l'ori.éntà-- tion des arbres A, B, C, D, - Les arbres A et D ont besoin d'une correction vers la droite (position -11 a). - - L'arbre B a besoin d'une correction vers la gauche (position 11 c). - L'arbre C a une position correcte et n'est pas alimente (position 11b). Le circuit est mis en mouvement et sous pression par la pompe 5Q, couplée à un moteur thermique ou électrique. Le réservoir de fluide figure en 51. La figure 13 represente pour chaque arbre -en position "x"- l'excursion du bras capteur 36, et l'excursion angulaire correspondante des arbres du conformateur de mouvement (arbres 27, 28 et 43, 44). Par exemple, l'excursion al, a2 de A correspond à un mouvement angulaire a'1 a'2 du conformateur. il en est de même pour 8, C, D, La schématisation de ces mouvements est représentée fixa, 14, La réalisa tion du principe est developpée fig. 15. Sont mentionnés sur cette figure les arbres pilotés et les pignons correspondants, ainsi que le sens de ro tation des pignons; Chaque arbre 27, 28 et 43, 44 est solidaire d'un couple couronne vis tangente : 27 avec 55, 28 avec 52, 43 avec 53, 44 avec 54. La commande de direction se fait par le volant 57, Les vis tournent toutes à la même vitesse et leur sens de rotation détermine la loi d'orientation des roues par rapport à "x'l. Une boite de contrôle 56 génère cette loi ainsi que celle par rapport à "y", et opère la sélection. L'analyse des mouvements relatifs en position "y suit la même logique que celle exposée pour "x" - la figure 16 est l'homologue de la figure 13. - la figure 17 est l'homologue de la figure 14. - la figure 18 est l'homologue de la figure 15. Dans la figure 18, on remarque que le sens de rotation des vis 54 et 55 diffère du sens qu'elles avaient en position "x", déterminant ainsi la ioi d'orientation de roues par raDport à "y", La figure 19 représente le détail du conformateur de mouvement ainsi lue l'ensemble de la boite de contrôle, Sur cette figure, on distingue les 4 vis tangentes - la vis 53 directrice de "D". - la vis 54 directrice de "C". - la vis 55 directrice de "A". - la vis 52 directrice de "B". En comparant les figures 15 et 18 on constate que - les vis 52 et 53 ont le même sens de rotation en "x qu'en "y" (sens négatif pour 53 et positif pour 52). - les vis 54 et 55 ont un sens de rotation contraire entre elles et contraire entre "x" et "y". C'est la consequence de leurs lois de mouvement, et il suffit de reproduire les sens de rotation pour générer la cinématique des mouvements. Dans l'exemple de conformateur de mouvement, revendication de l'invention, le procéde est le suivant La boite de contrle est constituée par un train intermédiaire (fig. 20) comprenant - 1 arbre 58 solidaire de 2 pignons 59 et 60. - 1 manchon -fou sur l'arbre- comprenant à l'extérieur des cannelures 62. - 1 balladeur à alesage cannelé avec crabots 63 et 64 à chaque extré- mite, - 1 pignon de l'inverseur 65 monté fou sur 61 - 1 pignon double 66 solidaire de 61. Le balladeur craboté par 63 sur le pigon 59, confère au pignon double 66 le même sens de rotation que l'arbre 58, Le balladeur craboté par 64 sur le pignon de l'inverseur 65 confère au pignon double 66 un sens de rotation inverse à celui de l'arbre 58. 1) Mouvements suivant "x" (figures 15 et 19) 53- 55@)crabots 64 engaés dans l'inverseur 65 54+ 52+ ) 53 à 52 : 67 # 59 4 60 # 71 # pas à gauche - - - (-) x (-) = + 53 à 54 : 67 + 59 # 65 # 66 #70 # pas à droite - - + + (+) x (+) = + 53 à 55 : 67 + 59 4 65 4 66 #69 # pas à gauche - - + + (+) x (-) = - 2) mouvements suivant "y" (figures 18 et 19) 53- 55+ ) crabots 63 engages dans le pignon 59 54- 52+ ) 53 à 52 : 67 # 59 # 60 # 71 # pas à gauche : - - - (-) x (-) = + 53 à 54 : 67 # 59 # 66 # 70 # pas à droite : - - - (-) x (+) = 53 à 55 : 67 # 59 # 66 -* 69 # pas à gauche - - - - (-) x (-) = + N.B. 1- le passage du balladeur de "x" a "y" actionne automatiquement l'inversion de deux des quatre moteurs de traction, 2- Le conformateur et la boite de contrôle réalisés suivant la présente invention n'amène pas d'interruption de la chaine cinématique de "A à C". Cela signifie qu'une avarie sur le contrôle d'une roue est annulée par la fonction des trois autres, La présente description se rapporte a un mode de réalisation. Toutes autres realisations de mode similaire cheminant nos voies de création tombent sous la protection couverte de ce brevet. 1 - Portique caractérisé en ce qu'il comporte un cadre ouvert sur toute sa hauteur utile sur chacune de ses quatre faces afin de lui permettre de chevaucher une charge longue à la fois par son travers ou par sa longueur (fig. 1 rep. 3 et fig. 2 rep. I et 8). 2 - Portique selon la revendication n" 1 caractérisé par son déplacement sur quatre roues (18,19,20,21), dont l'orientation est monitorée ce qui permet son évolution autour de deux axes perpendiculaires (fig 4,5,6). 3 - Portique suivant la revendication n" 2 caractérisé en ce que l'orienta- tion des roues est assurée deux à deux (soit 20 avec 21 et 18 avec 19, soit 19 avec 21 et 18 avec 20). Un moniteur de mouvement 56 est intercalé dans la liaison des roues entre elles et sert à sélectionner le choix du couplage des roues. 4 - Portique suivant la revendication n" 3 caractérisé en ce que son moniteur de mouvement permet l'excursion du centre de rotation soit sur son axe longitudinal, soit sur son axe transversal, selon la sélection de liaison des roues, retenue. 5 - Portique suivant la revendication nO 4 caractérisé en ce que son moniteur de mouvement 56 est commandé directement par le volant de direction 57. Le moniteur comporte principalement un inverseur de mouvement 68, mis en action par le crabotage du balladeur en 64 ou mis hors service par crabotage de celui-ci en 63. Cette sélection permet de choisir le lieu d'excursion du centre de rotation. 6 - Portique suivant les renvendications 1 et 2caractérisé en ce que l'éner- gie hydraulique nécessaire à l'orientation des roues est pilote par quatre capteurs 32, 33, 34, 35 transmettant les informations à quatre distributeurs 47 A, 47 B, 47 E, 47 D. Ces distributeurs sont gavés par la pompe 50 et alimentent les organes de commande 47. Chaque roue dispose d'un capteur, d'un distributeur et d'un organe de commande.