Brevet FR2559114A1 — publié le 19850809

"CHARIOT AUTO-MOTEUR SUSPENDU APTE A SE DEPLACER SUR UN MONORAIL" L'invention concerne un chariot auto-moteur. Elle a particulièrement pour objet un tel chariot automoteur comportant au moins un et de préférence au moins une paire de moteurs à air comprimé et destiné en particulier au transport de matériel ou de matériaux dans des mines ou des carrières et sur des chantiers. Il peut se déplacer à l'état suspendu sur un monorail, avantageusement de profil symétrique et à structure ouverte, constitué par un profilé ayant la section d'un rail de chemin de fer, en H, en i et plus particulièrement en I; ladescription détaillée ci-après et les dessins annexés concernent un chariot auto-moteur selon l'invention destiné à se déplacer sur un rail en I. L'invention a pour but de réaliser un chariot automoteur suspendu apte à se déplacer sur un monorail, qui peut être facilement monté sur le monorail et enlevé de celui-ci. En outre, avantageusement, le chariot - est guidé d'une manière absolument sûre et stable sur le monorail au moyen de roues ou galets de guidage; - est entraîné d'une manière régulière sur le monorail; - est mû au moyen de plusieurs moteurs, actionnant des roues ou 'galets d'entraînement; - comporte une transmission souple et puissante des moteurs aux roues ou galets d'entraînement; - comporte un système de freinage de sécurité permettant de monter le chariot sur le monorail et d'enlever le chariot du monorail sans démontage de ce système. Un chariot auto-moteur selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison un support; au moins une paire de roues ou galets d'entraînement; un système permettant le basculement de chaque roue d'entraînement relativement au support entre une première position dans laquelle la roue est en contact avec pression contre un chemin de roulement du rail et au moins une seconde position écartée; des moyens élastiques aptes à appliquer fortement chaque roue d'entraînement contre le chemin de roulement correspondant quand elle occupe la première position; au moins une paire de roues ou galets de guidage; des moyens pour maintenir chaque galet de guidage au contact d'une surface de guidage du rail; des moyens moteurs; des moyens de transmission entre les moyens moteurs et les roues d'entraînement pour transmettre le couple moteur des moyens moteurs auxdites roues;; et des moyens de freinage pour assurer un freinage de sécurité du chariot. Avantageusement: - les moyens moteurs sont constitués par au moins un et de préférence au moins une paire de moteurs à air comprimé ou hydrauliques; - les moyens de transmission sont constitués par plusieurs étages de réduction successifs; - les moyens de freinage comportent une ou plusieurs paires de patins articulés à montage flottant. L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. La figure 1 des dessins annexés est une vue en éléva tioff latérale du chariot selon un mode de réalisation préféré de l'invention en place sur un monorail. La figure 2 est une vue arrière du chariot, avec coupe partielle. La figure 3 est une vue schématique par-dessus de la partie supérieure du chariot montrant les roues d'entraînement en leurs deux positions. La figure 4 est une vue arrière de la partie supérieure du chariot. Les figures 5 à 9 illustrent plusieurs modes de réalisation des moyens de serrage des roues d'entraînement. La figure 10 illustre la chaîne cinématique des moyens de transmission. La figure 11, enfin, représente en élévation les moyens de freinage. Selon l'invention et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu' il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, de réaliser un chariot auto-moteur suspendu apte à se déplacer sur un monorail, on s'y prend comme suit ou d'une manière analogue. Référence étant tout d'abord faite aux figures 1 à 4, on voit qu'on a illustré un rail 1 en I, avec deux chemins de roulement 2a, 2b et deux surfaces de guidage 3a, 3b, sur lequel peut se déplacer le chariot auto-moteur 4. Le chariot 4 comprend tout d'abord un support 5 en forme de plaque. Sur ce support sont montées, d'une part, une paire de roues 6 ou galets d'entraînement et, d'autre part, deux paires de galets 7 ou roues de guidage qui coopèrent avec le rail 1. Les roues 6 d'entraînement sont en contact, en position opératoire, avec les chemins de roulement 2a et 2b du rail, tandis que les galets de guidage 7 viennent, en position opératoire, en contact avec les surfaces de guidage 3a et 3b du rail 1. En ce qui concerne tout d'abord le guidage, celui-ci est réalisé, comme on vient de le voir, au moyen de deux paires de galets 7 qui sont réalisées en métal, avec avantageusement sur leur périphérie une bande de roulement souple, de manière à réduire le niveau de bruit pendant le roulement du chariot 4 sur le rail 1. Pour les mêmes raisons et pour réduire le frottement, les galets ---7 sont montés sur roulements. Leur forme en barillet leur permet d'épouser la forme concave du rail et notamment les surfaces de roulement 2a et 2b de celui-ci. Le guidage se fait d'une manière excellente du fait que l'on a deux zones d'appui espacées d'une certaine distance d, chaque appui étant double (dans une paire de galets de guidage, les deux galets 7 sont symétriques par rapport au rail 1). Les galets sont montés comme on le voit essentiellement sur la figure 1 en porte-à-faux par une liaison facilement démontable; ils sont en effet montés sur des bras 8 qui comportent chacun à la partie supérieùre une encoche 9 dans laquelle peut coulisser l'axe 10 d'un galet 7, des écrous 11 permettant le blocage en position de chaque galet 7. Pour le démontage il suffit de dévisser les écrous lu met de faire coulisser l'arbre 10 du galet 7 dans la fente 9. Les deux paires de galets 7 de guidage assurent un excellent guidage en évitant au chariot de quitter le rail 1 qui définit la trajectoire du déplacement et assure le guidage du chariot; en outre les galets 7 stabilisent le cha riot lors de la transmission des efforts aux roues d'entraînement 6. Les deux roues d'entraînement 6 dont on aperçoit le profil, notamment sur la figure 2, comportent un moyeu 12 et une bande de roulement 13, cette dernière étant réalisée en une matière souple, assurant la transmission correcte de la puissance d'entraînement sur la bande de roulement 2a ou 2b du rail. Chaque roue d'entraînement 6 est montée sur un arbre 14 l'entraînant en rotation. L'extrémité de l'arbre 14 qui ne porte pas la roue 6 porte un pignon 15 qui sera entraîne en rotation, comme indiqué ci-après. L'ensemble d'un arbre 14 et du pignon 15 associé est monté dans un carter 16. L'ensemble d'une roue d'entraînement 6, de son arbre 14 et du pignon 15 associé, avec le carter 16, peut tourner autour de l'axe 17 d'un arbre 18,qui porte un pignon 19 qui engrène avec le pignon 15,par roulement des dents du pignon 15 sur les dents du pignon 19. Grâce à cette organisation, chaque roue 6 peut occuper deux positions, à savoir une première position représentée à droite sur la figure 2, dans laquelle elle est en contact avec le chemin de roulement 2a, et une seconde position, illustrée sur la partie de gauche de la figure 2, dans laquelle elle se trouve à distance de l'autre chemin de roulement 2b du rail 1. Sur la figure 3, on a représenté en traits pleins la position des roues 6 de la figure 2 et en traits interrompus l'autre position de chaque roue 6. Chaque roue d'entraînement 6 peut donc décrire une trajectoire en arc de cercle autour d'un axe tel que 17, sans rupture de la chaîne cinématique, et de ce fait quelle que soit la position de la roue 6 elle reçoit son couple à partir des pignons 19 et 15, l'entraînement en rotation du pignon 19 autour de l'axe 17 étant expliqué ci-après. La puissance d'entraînement des roues 6 est fournie par deux moteurs 20 (on pourrait prévoir plus de deux moteurs) du type pneumatique, hydraulique ou électrique, par exemple du type pneumatique. De préférence on met en oeuvre des moteurs ayant un couple de démarrage élevé afin de permettre le déplacement par le chariot 4 de charges importantes. En 30 on a représenté les canalisations d'amenée d'air comprimé aux moteurs. La mise en oeuvre de deux ou plusieurs moteurs 20 pré- sente un certain nombre d'avantages, notamment le fait que - on peut utiliser des moteurs standard pour des chariots de différentes puissances, en ayant recours à deux, trois ou quatre moteurs suivant le cas; - l'encombrement de l'ensemble moteur est réduit; - on peut équilibrer les efforts sur le premier étage de la chaîne cinématique de transmission qui sera décrite ci-après , lorsque le nombre de moteurs est pair. Les arbres 21 des moteurs 20 sont parallèles entre eux, en étant parallèles aux arbres des différents groupes de pignons du système cinématique, par exemple aux arbres 14. Le système cinématique de transmission qui est illustré sur la figure 10 comprend entre les deux moteurs 20 d'arbres 21 et les deux roues d'entraînement 6 portés par les arbres 14 plusieurs étages réducteurs dont les axes de transmission sont parallèles entre eux. Ainsi les pignons 22 de sortie des moteurs 20 engrènent avec des roues dentées 23 clavetées sur des arbres 24 parallèles entre eux et aux arbres 21, ces arbres 24 portant chacun un pignon 25 qui engrène avec une roue dentée 26 clavetée sur un arbre 27 qui porte également un pignon 28. Le pignon 28 engrène avec une roue dentée 29a, portée par un arbre 18, qui engrène à son tour avec une roue dentée 29b, portée par l'autre arbre 18. Chaque arbre 18 porte également un pignon 19 précité. On notera que les diamètres et le nombre des dents dans chaque paire 22, 23, 24, 25, 29a-29b, 19 et 15 sont les mêmes, de manière que la vitesse angulaire d'entraînement des roues 6 soit la même. La chaîne cinématique, qui vient d'être décrite avec référence à la figure 10, assure la synchronisation des deux moteurs 20, répartit la puissance sur des paires d'arbres, notamment en fin de chaîne sur les deux arbres 14, et assure le débattement des arbres de sortie sans rupture de'la chaîne cinématique. On notera que dans l'empilage de plusieurs étages de réduction constituant la transmission entre les moteurs 20 et les roues d'entraînement 6, les moteurs et les premiers étages de réduction sont situés d'un côté de la plaque centrale 5 constituant le support de la machine, tandis que les derniers étages de réduction et les deux arbres 14 de sortie de la transmission qui entraînent en rotation les roues 6 sont situés de l'autre côté de cette plaque 5. On peut par ailleurs prévoir un carter intermédiaire côté moteur en une matière absorbant les vibrations des moteurs et des engrenages, ce qui réduit le niveau sonore de l'appareil. Le serrage des roues d'entraînement 6 contre les chemins de roulement 2a et 2b du rail 1 est réalisé au moyen d'un boulon 32 qui porte par exemple à son extrémité un dispositif 33 (figure 4) à serrage réglable. Ce dispositif peut être réalisé comme illustré sur l'une quelconque des figures 5 à 9. On peut d'abord prévoir (figure 5) un empilage de rondelles 34, le réglage de la tension de serrage étant réalisé sé au moyen de l'écrou 35. Dans le cas de la figure 6, un ressort de compression 36 remplace les rondelles 34, le réglage du serrage étant également assuré au moyen d'un écrou 35. Dans le mode de réalisation de la figure 7, on met en oeuvre un limiteur de couple placé dans l'écrou 38. On peut également mettre an oeuvre un écrou 40 serré par une clé dynamométrique assurant le réglage du serrage (figure 8). Enfin un autre mode de réalisation (figure 9) met en oeuvre un vérin 41. Le dispositif de freinage comprend un frein de sécurité permettant d'immobiliser le chariot. Les moyens de freinage de sécurité (figures 1 et ll)comprennentun ou plusieurs groupes de deux patins 42 placés symétriquement par rapport au rail et venant pincer le profilé en I. Chaque patin 42 (qui porte une garniture 42a de frein) est placé à l'extrémité d'un des deux bras d'un levier 43 articulé autour d'un axe 44 qui est parallèle au rail 1, tandis qu'un vérin 45, commandé par de l'air comprimé arrivant par la -tubulure 46, actionne l'autre bras du levier. Le vérin 45 exerce, lors du déplacement du chariot 4, une force plus importante que celle exercée par un élément élastique (ressort d9) pour écarter les patins 42 et opposée à celle-ci. Chaque groupe de freinage est monté flottant, ce qui évite de créer des efforts latéraux sur le rail 1 lors du freinage. En effet la liaison entre le levier 43 et le patin 42 comporte une articulation en 47 qui permet d'assurer le basculement du patin autour de son axe 48. On obtient finalement un excellent contact des garnitures (42as des patins sur les faces de roulement 2a et 2b en cas de freinage. En outre on peut ouvrir chaque groupe de patins de freinage de manière que les patins 42 du groupe sortent de la partie concave du rail 1, ce qui permet de placer le chariot moteur sur son rail et de l'enlever sans démontage des patins 42. Comme on le voit sur les dessins (figure 1), le groupe de freinage à patins 42 est situé à l'extérieur de l'ensemble des galets de guidage 7. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Chariot auto-moteur suspendu, apte à se déplacer sur un rail, caractérisé par le fait qu'il comprend en combinaison un support (5); au moins une paire de roues ou galets d'entraînement (6); un système permettant le basculement de chaque roue d'entraînement relativement au support, entre une première position dans laquelle la roue est en contact avec pression contre le chemin de roulement (2a, 2b) du rail (1), et au moins une seconde position écartée; des moyens élastiques (32, 33) aptes à appliquer fortement chaque roue d'entraînement contre le chemin de roulement correspondant quand elle occupe la première position; au moins une paire de roues ou galets de guidage (7); des moyens pour maintenir chaque galet de guidage au contact d'une surface de guidage (3a, 3b) du rail; des moyens moteurs (20);; des moyens de transmission entre les moyens moteurs et les roues d'entraînement pour transmettre le couple moteur des moyens moteurs auxdites roues; et des moyens de freinage (47) pour assurer un freinage de sécurité du chariot. 2. Chariot auto-moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens moteurs sont constitués par au moins deux moteurs. 3. Chariot auto-moteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les moyens moteurs sont constitués par au moins une paire de moteurs à air comprimé ou hydrauliques. 4. Chariot auto-moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de transmission sont constitués par plusieurs étages de réduction successifs (22,23; 25,26; 28,29a,29b; 19,15), les éléments de chaque étage restant en prise pour toute position d'une roue d'entraînement. 5. Chariot auto-moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de freinage comportent au moins une paire de patins (42) montés sur des bras (43) articulés autour d'axes (44) parallèles au rail, les moyens de freinage constituant un ensemble flottant. 6. Chariot auto-moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens de freinage comportent au moins une paire de patins montés fiottants autour d'une articulation (48) portée par un bras (43). 7. Chariot auto-moteur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il comporte un vérin (45) et des moyens élastiques (49) antagonistes au vérin,qui agissent tous deux en opposition sur les patins de freinage. 8. Chariot auto-moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que chaque galet de guidage est porté de manière amovible par un bras (8) qui comporte une fente (9) à travers laquelle peut passer l'axe (10) du galet. 9. Chariot auto-moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens élastiques aptes à appliquer chaque roue d'entraînement contre le chemin de roulement correspondant compren- nent un élément élastique (34, 36) déformable dont le serrage peust être réglé. 10. Chariot auto-moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens élastiques aptes à appliquer chaque roue d'entraînement contre le chemin de roulement correspondant comprennent un vé- rin (41).