Brevet FR2558556A1 — publié le 19850726

Dispositif mécanique de transformation d'un mouvement circulaire a vitesse constante en mouvement circulaire à vitesse variable périodiquement La présente invention est relative à un dispositif mécanique de transformation d'un mouvement circulaire à vitesse constante en mouvement circulaire à vitesse variable périodiquement. La présente invention s'applique en particulier à des mouvements de course constante pour lesquelles il est souhaité une mise en mouvement à vitesse croissant progressivement ainsi qu'un arrêt à ralentissement progressif, donc sans à-coups ni au démarrage ni à l'arrêt. Ces impératifs s'appliquent à l'entratnement des fourches télescopiques d'un appareil de manutention, en particulier d'un transtockeur déposant et reprenant des charges dans des casiers de part et d'autre d'une allée de manutention. Dans de tels appareils, le mouvement rectiligne des fourches supports de charge est généralement obtenu par transformation du mouvement rotatif d'un groupe moto-réducteur au moyen d'un ensemble pignon-cré mailler ou d'un système vis-écrou. Les caractéristiques du mouvement de la charge (accélération, vitesse, décélération) dépendent alors des caractéristiques du moteur et de son appareillage auxiliaire de commande. En général, le couple est important au démarrage et produit une forte accélération. Si la charge à transporter est de poids élevé, son inertie est grande ; il existe un seuil de poids au-delà duquel la charge ne suit plus le mouvement des fourches du transtockeur. Le même inconvénient existe à l'arrêt du mouvement des fourches. Si on utilise un moteur à faible vitesse, et corrélativement à accélération plus réduite, on évite les difficultés ci-dessus, mais alors les durées des opérations de manutention sont augmentées, ce qui nuit aux performances globales de l'appareil de manutention. On peut envisager d'alimenter le moteur au moyen de courant continu à travers une alimentation à semi-conducteurs commandés, mais cette solution est d'un prix de revient élevé en raison de la complexité de l'asservissement, et peut manquer de fiabilité. Un but de l'invention est de réaliser un dispositif purement mécanique qui associé à un moteur tournant à vitesse normale génère un mouvement de rotation périodique d'un arbre, ctest-à-dire un mouvement avec passages périodiques par zéro de la valeur de la vitesse et de l'accélération. L'invention a pour objet un dispositif-mécanique pour communiquer un mouvement circulaire à vitesse périodique à un second arbre à partir d'un mouvement circulaire à vitesse constante d'un premier arbre, caractérisé en ce qu'il comprend - un premier plateau libre en rotation autour d'un troisième arbre et entraîné en rotation à partir du premier arbre, - au moins un pignon, libre en rotation autour d'un quatrième arbre fixe solidaire dudit premier plateau parallèle audit troisième arbre et disposé entre le centre et la périphérie dudit premier plateau, ledit pignon étant muni d'un maneton parallèle audit quatrième arbre et disposé entre le centre et la périphérie dudit pignon et proche du diamètre primitif dudit pignon, ledit pignon engrenant avec une roue dentée fixe, coaxiale audit premier plateau, ledit maneton s'engageant dans une lumière radiale d'un second plateau ayant pour arbre ledit second arbre. Avantageusement, il comprend trois pignons disposés en triangle équilatéral, ledit second plateau comprenant trois lumières à 120 degrés l'une de l'autre. L'invention concerne également un dispositif de manutention de charge comprenant des fourches télescopiques muni du dispositif mécanique précité. L'invention sera bien comprise par la description ci-après d'un mode préféré de réalisation de l'invention, en référence au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une vue schématique éclatée du dispositif qui illustre le principe de l'invention - la figure 2 est un diagramme représentant en fonction du temps l'angle de rotation de l'arbre de sortie du dispositif, sa vitesse et son accélération - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un mode de réalisation industriel du dispositif de l'invention - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. Dans la figure 1, la référence 10 représente un premier arbre animé d'un mouvement de rotation à vitesse constante, tandis que la référence 20 désigne un second arbre qu'on souhaite animer d'un mouvement à vitesse périodique. Pour cela, on utilise un pignon 11 calé sur l'arbre 10 et entrai- nant un plateau denté 12 libre en rotation autour d'un arbre 25, dans le prolongement de l'arbre 20. Le plateau porte, disposé parallèlement à l'arbre 25, au moins un arbre 40 portant un pignon fou 13. Pour des raisons de répartition symétrique des efforts, le plateau 12 porte de préférence trois arbres 40 disposés selon un triangle équilatéral et portant des pignons 13 d'égal diamètre. Les pignons 13 engrènent avec un pignon fixe 14 dont l'axe est confondu avec la ligne d'arbres 20-25. Chaque pignon 13 porte un maneton 15 dont l'axe est proche de l'axe primitif du pignon 13 coopérant avec une lumière 16 d'un plateau 17 centré et calé sur l'arbre 20. On montre que si le plateau 12 est animé d'un mouvement angulaire à vitesse constante tJ , l'arbre 20 est alors animé d'un mouvement angu- laire : a(t) = tat t - Arctg avec R1 rayon du pignon 14 R2 rayon des pignons 13 Les diagrammes de la figure 2 représentent, en fonction du temps, les allures de l'angle a de rotation de l'arbre 20, de sa vitesse a' et de son accélération a". On voit que vitesse et accélération sont périodiques de période égale à 2 R R2 Lc ' R1 Les figures 3 et 4 montrent un exemple de réalisation industrielle d'un dispositif selon l'invention. Un bâti cylindrique 1 contient les divers éléments du dispositif, à savoir : le plateau denté 12 attaqué par le pignon 11 de l'arbre 10, les pignons 13 d'axes 40 fixés au plateau 12, et engrenant sur le pignon fixe 14, les manetons 15 comprenant un arbre 15A et un galet 15B et le second plateau 17 solidaire de l'arbre de-sortie 20 du dispositif, maintenu dans un palier 20A. Les lumières 16 du disque 17 sont constituées par trois équerres 26, 27, 28 sur lesquelles s'appuient des cales triangulaires telles que 29, 30 munies de trous de fixation oblongs 29A, 30A permettant un réglage aisé de la largeur des lumières. Dans une application du dispositif au mouvement des fourches d'un transtockeur, le mouvement de rotation de l'arbre 20 est transformé, de manière connue, en mouvement de translation des fourches. On peut choisir les dimensions des divers composants du dispositif pour qu'une rotation de l'arbre 20, pendant une période telle que définie plus haut, entrain un mouvement des fourches correspondant soit à la course désirée, soit à un sous-multiple de celle-ci. On peut prévoir des capteurs tels que 35 (optiques, magnétiques, inductifs, etc...) placés de préférence sur le plateau 12, pour provoquer l'arrêt du mouvement avec précision aux passages par zéro de la vitesse de rotation de l'arbre 40. Le dispositif présente les avantages recherchés : - les caractéristiques du mouvement sont indépendantes de la masse de la charge - la charge est stable sur les fourches en raison des variations progressives de la vitesse et de l'accélération - on peut obtenir un temps de cycle optimum grâce à une succession de phases d'accélération et de décélération sans maintien de vitesse constante - l'asservissement électrique est simplifié - l'arrêt est obtenu avec précision de la position grâce aux passages par zéro de la vitesse. REVENDICATIONS 1/ Dispositif mécanique pour communiquer un mouvement circulaire à vitesse périodique à un second arbre (20) à partir d'un mouvement circulaire à vitesse constante d'un premier arbre (10), caractérisé en ce qu'il comprend - un premier plateau (12) libre en rotation autour d'un troisième arbre (25) et entraîné en rotation à partir dru premier arbre, - au moins un pignon (13), libre en rotation autour d'un quatrième arbre fixe (40) solidaire dudit premier plateau (12) parallèle audit troisième arbre et disposé entre le centre et la périphérie dudit premier plateau, ledit pignon étant muni d'un maneton (15) parallèle audit quatrième arbre et disposé entre le centre et la périphérie dudit pignon et proche du diamètre primitif dudit pignon, ledit pignon engrenant avec une roue dentée (14) fixe, coaxiale audit premier plateau, ledit maneton (15) s'engageant dans une lumière radiale (16) d'un second plateau (17) ayant pour arbre ledit second arbre (20). 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend trois pignons (13) disposés en triangle équilatéral, ledit second plateau (17) comprenant trois lumière (16) à 120 degrés l'une de l'autre. 3/ Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les lumières sont constituées par des cales triangulaires (29, 30) munies de trous oblongs de fixation (29A, 30A) s'appuyant sur des équerres (26, 27, 28). 4/ Dispositif de manutention de charge du type comprenant des fourches télescopiques actionnées à partir d'un moteur électrique grâce à un moyen de transformation du mouvement de rotation du moteur en mouvement de translation des fourches caractérisé en ce qu'un dispositif mécanique selon l'une des revendications précédentes est inséré entre l'arbre du moteur et ledit moyen de transformation.