Brevet FR2558908A1 — publié le 19850802

Les roulettes sont bien connues dans le domaine des meubles et elles comportent des galets montés de façon à pouvoir tourner sur un axe sensiblement horizontal et à pouvoir tourillonner autour d'un axe sensiblement vertical. Des roulettes sont généralement utilisées avec des meubles destinés à être déplacés et elles sont particulièrement répandues dans le domaine des meubles de bureau et des meubles utilisés en informatique. Les galets des roulet- tes peuvent être réalisés en métal, avec bandages en caoutchouc, ou en matière plastique avec bandages en caoutchouc, ou bien ils peuvent être entièrement en matière plastique. Dans de nombreux cas, des galets creux en matière plastique sont utilisés en paires jumelées, une structure de montage étant disposée entre les galets jumelés. Les galets doivent pouvoir tourner librement sur leurs axes pour permettre un déplacement du meuble d'un endroit à un autre mais, dans de nombreux cas, il est nécessaire de freiner les galets des roulettes pour maintenir le meuble fixement dans un emplacement donné. On connait diverses structures pour freiner les galets de roulette et des exemples en sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n 3 914 821, n 4 035 864 et n 3 077 087. Dans le premier des brevets précités, on fait tourner un axe portant une came pour appliquer un patin de frein contre la surface intérieure des galets de la roulette, qui comprennent des rouleaux en forme de cuvette et qui sont conçus pour être défor- més lorsqu'ils sont en position bloquée ou freinée. Le galet ou rouleau doit être réalisé en matière plasti- que élastiquement déformable. Le deuxième des brevets précités décrit une structure dans laquelle un mécanisme ou une biellette à position centrale d'équilibre instable agit à l'encontre de l'élasticité d'un ressort. Cependant, le dispositif de freinage agit sur l'extérieur du galet de la roulette. Le troisième brevet précité décrit des biellettes destinées à manoeuvrer une semelle de frein qui s'applique contre l'extérieur du galet de roulette. En plus des formes de réalisation précédentes, on a utilisé précédemment des freins pour roulette à galets jumelés qui utilisent une broche tombant entre des ailettes ou des nervures effilées situées à l'inté- rieur de la jante des galets pour en empêcher la rotation. Ceci exige des galets spéciaux et peut également être à l'origine d'un état dans lequel la broche de blocage se coince contre le sommet d'une nervure de galet et ne s'enclenche pas convenablement. Un objet de l'invention réside dans des roulet- tes à galets jumelés, utilisant des galets normaux à manoeuvre interne de patins de freins. L'invention a également pour objet des roulet- tes à galets jumelés réalisant un enclenchement interne ferme, à position centrale d'équilibre instable, qui ne se libère pas accidentellement et qui est pratiquement insensible aux tolérances et à l'usure. L'invention a également pour objet des roulet- tes à galets jumelés, pouvant être manoeuvrées simplement au pied, ne nécessitant pas d'être inclinées ou fléchies pour l'application et dans lesquelles se trouve un frein interne, l'opérateur extérieur agissant sur les moyeux des galets pour accroître l'action de verrouillage. Des roulettes à galets jumelés comportant un frein réalisé conformément à l'invention utilisent des galets normaux en matière plastique disposés face à face. Un levier de manoeuvre, pouvant être actionné d'un pied, pivote sur des bossages des galets et porte contre eux lorsque le frein est appliqué afin de compléter l'action de freinage exercée sur les galets. Une biellette exécute un mouvement de genouillère entre le levier de manoeuvre et une semelle métallique de frein qui est configurée sensiblement en W et présente deux bords exerçant une pression contre l'intérieur de la jante du galet et mordant dans cette jante. Cette semelle de frein est conque pour fléchir à un degré dosé afin d'absorber les tolérances de fabrication et d'usure. Un ressort de rappel est enclenché avec la semelle de frein et la rétracte après libération afin que le frein n'exerce plus de résistance. Le ressort agit d'une façon équili- brée sur la semelle de frein de manière que ses deux bords soient maintenus à l'écart. Ce ressort, en même temps qu'il ramène la semelle de frein, ramène aussi le levier de frein, le frein étant libéré par un mouvement vers le haut exercé du bout du pied au-dessous du levier de frein. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limi- tatifs et sur lequel: la figure 1 est une élévation, avec arrachement partiel, d'une roulette réalisée conformément à l'inven- tion, montrant le frein en position desserrée; 20. la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1, avec un arrachement partiel moindre, montrant le frein en position bloquée; la figure 3 est une coupe axiale suivant la ligne 3-3 de la figure 2; 25. la figure 4 est une élévation du levier de manoeuvre du frein; la figure 5 est une vue de dessus du levier de manoeuvre du frein; et la figure 6 est une vue axiale partielle à échelle très agrandie, suivant la ligne 6-6 de la figure 3, de la surface intérieure d'une variante d'un galet de la roulette. Une roulette 20 réalisée conformément à l'inven- tion comprend une embase ou un bati 22 moulé d'une seule pièce en matière plastique et réalisé en une résine plas- tique résistante convenable, par exemple en "Nylon". L'embase ou bâti 22 comprend un chapeau ou carter sensi- blement semi-cylindrique 24 dont la forme s'écarte légè- rement de celle d'un cylindre exact par le fait que ce chapeau ou carter est plus épais en son centre et s'amin- cit vers chacune de ses extrémités. Une douille cylindri- que 26 s'étend verticalement à travers le chapeau ou carter 24 afin de recevoir une broche verticale (non représentée) destinée à une fixation verticale à un meuble afin de permettre à la roulette de tourillonner par rapport à ce meuble. La douille 26 comporte, à son extrémité inférieure, une saillie bombée 28 destinée à recevoir l'extrémité de la broche afin d'établir un contact à frottement minimal avec cette broche, et l'alésage inté- rieur 30 de la douille cylindrique 26 présente deux bossa- ges 32, étroits dans la direction axiale, destinés à s'ajuster dans une gorge de la broche afin de maintenir la roulette associée à cette broche. La douille 26 est renforcée par rapport au cha- peau ou carter 24 par le fait qu'elle passe à travers le chapeau ou carter et est sensiblement tangente à la sur- face intérieure de ce dernier. De plus, un voile 34 s'étend dans un plan central, considéré d'une extrémité à l'autre du chapeau 24, et est relié à la douille 26. Un bossage central 36 passe à travers le voile 34 et est alésé en 38 à chaque extrémité. Des ailes radiales 40 et 42 s'étendent vers l'extérieur du bossage 36 jusqu'à la douille 26, apportant un renfort supplémentaire. Ainsi qu'on peut le voir, le bossage présente une dimension axiale qui n'est que légèrement supérieure au diamètre de la douille 26, tandis que les ailes ont une largeur presque égale à la longueur du bossage. Une aile verticale 44 s'étend vers le haut d'un point proche de l'extrémité extérieure de l'aile 42 jusqu'au chapeau ou carter 24, cette aile étant presque tangente à la douille 26 à laquelle elle est reliée par un voile 46 de matière. Une aile radiale 48 s'élève, sur la droite (figure 1), symétriquement par rapport à l'aile 42 par rapport à un plan vertical passant par le centre du bossage 36, ce dernier étant concentrique au chapeau ou carter 24. L'aile 48 est plus courte que l'aile 42 et une aile ver- ticale 50 s'étend vers le haut, de son bord extérieur jusqu'au chapeau 24. Il convient de noter que toutes les ailes 40, 42, 44, 48 et 50 sont axialement symétriques par rapport au voile 34. Ainsi qu'on peut le voir, l'aile 50 s'étend jusqu'au chapeau 24, renforçant ainsi ce dernier. Le bord de droite du voile 34 est évidé suivant une ligne sensiblement radiale 52, relativement courte et une ligne oblique 54 de raccordement. Le voile se termine, à sa partie inférieure, par une aile horizontale 56 qui se trouve à peu de distance au-dessous du bossage 36 et qui est décalée vers le haut en 60, pour former un tronçon d'aile horizontal s'étendant le long de la face infé- rieure de la douille, comme indiqué en 62. Le voile 34 est évidé au-dessus de la douille et entre les deux ailes 46 et 50, comme indiqué globale- ment par la référence numérique 64. En particulier, des goussets 66 du voile subsistent dans les angles supérieurs entre le chapeau 24 et les ailes 44 et 50, ces goussets présentant des bords libres arrondis dont le profil, montré sur les figures 1 et 2, ressemble sensiblement au profil d'une cloche. Un ergot ou bossage 68 de faible dimension fait saillie vers le bas dans cet espace, de la surface inférieure du carter 24, afin d'assurer le positionnement du ressort de rappel, comme décrit ci- dessous. Une partie restante du voile forme un épaulement à angle droit faisant saillie vers le haut et vers l'intérieur à la jonction des ailes 42 et 46, tandis qu'une autre partie du voile s'étend vers'l'intérieur et vers la gauche, en 72, sensiblement à partir de la jonc- tion entre les ailes 48 et 50, cette autre partie étant épaulée en 74 et délimitant un évidement 76. Un épaule- ment 78 s'étend vers la gauche de la partie surélevée 74. Comme représenté et décrit précédemment, les pièces présentent une symétrie axiale. Un alésage 80 s'étend entre les alésages 38 et reçoit un axe 82. La partie centrale de l'axe réalise un ajustement serré dans l'alésage 80 et présente des cannelures ou arêtes 84 en hélice qui mordent dans la matière plastique délimi- tant l'alésage lorsque l'axe en enfoncé en position, ce qui assure le maintien de l'axe dans la position prévue. Une bride annulaire 86, située à une extrémité du tron- çon central cannelé 84, limite la profondeur d'insertion de l'axe. Les extrémités opposées de l'axe comportent des arêtes annulaires 88 qui coopèrent avec des parties complémentaires de galets, comme décrit ci-dessous. Deux galets 90, de même réalisation et présen- tant chacun une forme globalement concave ou convexe, sont utilisés. Chaque galet comprend un disque 92 sensi- blement en forme de cuvette et un rebord cylindrique annu- laire 94. Chaque galet comporte en outre un moyeu 96 entre lequel et le disque s'étendent des goussets trian- gulaires 98 de renfort. Chaque moyeu présente un alésage et chaque alésage présente plusieurs évidements ou gorges annulaires 102. Les évidements 102 reçoivent les crêtes annulaires 88 situées aux extrémités de l'axe afin de retenir les galets axialement en position tout en leur permettant de tourner aisément autour de l'axe. Les galets sont assemblés par emmanchement à la presse sur l'axe. Les surfaces intérieures 104 des rebords des galets sont généralement lisses et servent de tamboursde frein, comme décrit ci-dessous. Les galets sont de configuration classi- que et peuvent être utilisés sans être modifiés avec le mécanisme de frein selon l'invention. Un levier 106 d'application ou de serrage du frein est représenté sur les figures 1 à 5 et en particu- lier sur les figures 4 et 5. Le levier de serrage du frein comprend deux bagues 108 de montage espacées axiale- ment, présentant des alésages intérieurs 110 dimensionnés pour que les bagues s'ajustent sur les moyeux 96 de galets en pivotant sur ces moyeux. Chaque bague comporte, à proximité de sa partie supérieure, une sellette 112 s'étendant vers le haut et présentant une encoche 114 définie par une paroi 116 divergeant vers la gauche d'un rayon partant du centre d'une bague 108 et s'étendant jusqu'au sommet de l'encoche 114 en formant un angle aigu avec ce rayon. L'encoche est en outre définie par une paroi 118 s'étendant vers la droite du rayon précité et formant avec lui un angle plus grand, approchant 90 . Les bagues 108 sont jointes par des bras conver- gents 120, s'étendant globalement dans une direction radiale et aboutissant à un voile 122 de liaison. Des ailes extérieures 124 et des ailes intérieures 126 renforcent la liaison des bras avec les bagues et des bras avec le voile 122. Les ailes intérieures 126 et le voile 122 délimitent un évidement central 128 permettant le passage du voile 34. Une paroi 130 s'élève du voile 122 et est reliée aux bras 120 par des goussets triangulaires 132 coplanai- res au voile 122. Une patte oblique 134, destinée à être manoeuvrée du bout du pied, se trouve à une faible dis- tance au-dessous du bord supérieur de cette paroi 130 et présente un angle extérieur arrondi 136. La patte est entretoisée avec la paroi, à ses extrémités, par des goussets 138 ainsi que par des goussets intérieurs 140. Une personne peut exercer une pression vers le bas, du bout du pied, sur la patte ou plaque 134 afin d'appliquer ou serrer le frein, comme décrit ci-dessous et, inverse- ment, elle peut desserrer le frein en soulevant du bout du pied, par le dessous, la patte ou plaque 134. Toutes les pièces de la roulette représentées et décrites jusqu'à présent, sauf l'axe 82 qui est en acier, sont moulées en une résine plastique convenable dont le "Nylon" est un exemple préféré. Une semelle 142 de frein, réalisée en tôle et ayant sensiblement la forme d'un W, s'étend audessus des sellettes 112 et comprend des branches ou ailes parallèles 144 et 146 s'étendant respectivement contre les faces intérieures des ailes 44 et 50. Ces branches sont reliées par des angles arrondis à une partie centrale en forme de V retourné dont le sommet présente une ouverture 148 et qui est située à mi-distance des extrémités du patin de frein. Ce dernier est suffisamment long, ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 3, pour s'étendre au-dessous des surfaces 104 de tambour de frein formées par les galets respectifs 90. Un ressort 150 en forme de U retourné, égale- ment réalisé en tôle, s'étend au-dessus de la partie centrale du patin de frein et présente, à son sommet, une ouverture 152 recevant l'ergot ou saillie 68 de la face intérieure du chapeau 22. Les extrémités ou bords libres 154 du ressort 150 de forme en U s'évasent vers l'exté- rieur et glissent le long des surfaces de la partie centrale, en forme de V retourné, du patin de frein 142. Le patin de frein et le ressort sont avantageusement réalisés en acier inoxydable et sont élastiques. Une dernière pièce, moulée en "Nylon" ou autre résine plastique convenable, est constituée par une biellette 154. La biellette est un élément plat et allongé à bords arrondis présentant, en un point intermédiaire de sa longueur, une saillie 156 orientée vers le haut et reçue dans l'ouverture 148 du patin de frein 142. La biellette comporte en outre, sur son bord inférieur, une partie allongée descendante 158 s'ajustant entre les bagues 108 du levier de frein 106. Les épaulements adja- cents 160 de la biellette sont logés dans les sellettes 112 des bagues 108. Le levier de frein 106 étant dans la position relevée montrée sur la figure 1, la biellette 154 s'étend contre la paroi 118 des sellettes et le patin de frein 142 2558908-' est abaissé dans une position éloignée des tambours 104 situés sur les faces intérieures des rebords ou jantes 94. Si l'on exerce une pression du bout du pied sur la patte ou plaque 134, on fait basculer le levier de la position de la figure 1 à celle de la figure 2. Ceci fait prendre à la biellette 154 une position orientée sensiblement vers le haut, contre la paroi 116 de la sellette 112, en passant par une position centrale d'équilibre instable. La biellette 154 assume donc la fonction d'une biellette de genouillère et, par cette fonction, élève le patin de frein 142 afin que les bords des branches ou ailes laté- rales 144 butent contre les surfaces 104 de tambour de frein des rebords et pénètrent en fait dans ces surfaces, à un certain degré, bloquant fixement les galets de la roulette pour les empêcher de tourner. Le patin de frein est quelque peu déformé en étant déplacé de sa position déverrouillée à sa position verrouillée et il exerce une pression considérable vers le bas sur la biellette. Ceci a pour effet sur les bagues 108 d'exercer une pression vers le bas contre les moyeux 96 des galets, ce qui accroît l'action de freinage. Ensuite, pour débloquer la roulette afin de permettre le transport du meuble sur lequel elle est montée, il suffit d'avancer le bout du pied audessous de la plaque 134 et de la soulever pour faire basculer le levier de la position de verrouillage à la figure 2 vers la position de déverrouillage à la figure 1. Le ressort éloigne le patin de frein des surfaces intérieures, formant tambour, des rebords 94 après que la biellette est passée par sa position centrale d'équilibre instable, en se déplaçant en sens opposé, assurant ainsi que le patin de frein est totalement desserré des tambours de frein. Il est évident que, à la fois, le verrouillage et le déverrouillage du frein de la roulette peuvent être effectués sans que l'on ait à se pencher, comme cela est nécessaire avec certains freins de roulette de l'art antérieur. Le verrouillage et le déverrouillage sont effectués du bout du pied par une personne se tenant debout. Bien que le verrouillage du frein soit tout à fait complet, on a trouvé un perfectionnement illustré par la variante de la figure 6. Sur cette figure, o les pièces sont représentées à une échelle très agrandie, le rebord cylindrique 94a comporte, à sa surface intâ- rieure ou surface 104a de tambour de frein, une série de stries 162 orientées axialement, formant des crêtes et des creux qui alternent. Les bords du patin de frein pénètrent dans les creux et permettent ainsi une action de freinage plus ferme que celle permise par la première forme de réalisation décrite dans laquelle le freinage s'effectue par un frottement auquel s'ajoute une certaine pénétration élastique des arêtes vives du patin de frein. Dans la variante de la figure 6, on obtient un enclenche- ment net des bords du patin de frein avec les stries. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif de freinage décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de freinage d'un galet, caracté- risé en ce qu'il comporte un galet (90) qui comprend un rebord cylindrique (94) dont la surface intérieure (104) est accessible en tant que tambour de frein, des moyens de montage du galet comprenant un axe (82), un levier (106) de manoeuvre du frein pouvant pivoter sur cet axe, un patin (142) de frein pouvant entrer en contact avec la surface intérieure, et une biellette (154) agissant entre le levier de manoeuvre et le patin de frein lors- que l'on fait pivoter le levier dans un premier sens pour appliquer à force le patin en contact de freinage avec la surface, ladite biellette libérant le patin de ce contact de freinage lorsque l'on fait pivoter le levier en sens opposé. 2. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la biellette est une biellette de genouillère passant par une position centrale d'équilibre instable en se déplaçant de la posi- tion de libération à la position de freinage, et vice versa. 3. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le galet comporte un moyeu (96) et en ce que le levier est monté de façon à pouvoir pivoter sur ce moyeu. 4. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le patin de frein présente une forme en W comportant un sommet central et deux branches latérales (144, 146) orientées vers le haut et présentant chacune une extrémité libre, ladite biellette étant enclenchée avec le sommet et appliquant sous pres- sion les extrémités libres des branches contre ladite surface pour établir un contact de freinage. 5. Dispositif de freinage selon.l'une quelcon- que des revendications 1, 2, 3et 4,caractérisé en ce que le levier comporte une sellette (112) et en ce que la biellette est disposée dans ladite sellette. 6. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que la surface intérieure du rebord cylindrique présente des stries (162). 7. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 5 prise avec la revendication 4, caractérisé en ce que la biellette est une biellette de genouillère et passe par une position centrale d'équilibre instable en se déplaçant de la position de libération à la position de freinage, et vice versa. 8. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un res- sort (150) portant contre le patin de frein et tendant à le déplacer vers la position de libération. 9. Dispositif de freinage d'un galet, caracté- risé en ce qu'il comporte deux galets (90) de forme bombée comprenant chacun un rebord cylindrique (94) dont la sur- face intérieure (104) est accessible en tant que tambour de frein, des moyens, qui comprennent un axe (82),destinés au montage de galets coaxialement et face à face, un levier de frein (106) disposé partiellement entre les galets et pouvant pivoter sur ledit axe, un patin de frein commun (142) pouvant entrer en contact avec les deux surfaces, et une biellette (154) agissant entre le levier de manoeuvre du frein et le patin de frein commun, à la suite d'un pivotement dudit levier dans un premier sens, de façon à appliquer à force le patin simultanément en contact de freinage contre les deux surfaces et à libérer le patin de frein commun de ce contact de freinage par pivotement du levier en sens opposé. 10. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 9, caractérisé en ce que le patin de frein comprend un élément allongé de forme en W, de réalisation élasti- que, présentant un sommet central et deux branches laté- rales (144, f46) à extrémités libres, ladite biellette se logeant dans le sommet et appliquant à force les extré- mités libres des branches contre les deux surfaces intérieures lorsqu'on fait pivoter le levier dans ledit premier sens. 11. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un carter (24) de galet s'étendant au-dessus d'une partie des deux galets, et un ressort (150) agissant entre le carter et le patin de frein et tendant à rappeler élasti- quement le patin vers la position de libération. 12. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 11, caractérisé en ce que le ressort est de forme sensiblement en U et porte contre le patin de frein, de part et d'autre du sommet. 13. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 10, caractérisé en ce que le levier de manoeuvre du frein comporte une sellette (112) avec laquelle la biellette est enclenchée. 14. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 13, caractérisé en ce que la biellette est allongée et est sensiblement de même longueur que le patin de frein. 15. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 9, caractérisé en ce que les galets comportent des moyeux (96) opposés l'un à l'autre et sur lesquels pivote le levier. 16. Dispositif de freinage selon la revendica- tion 10, caractérisé en ce que les surfaces intérieures des rebords cylindriques comportent des stries (162).