Brevet FR2567831A1 — publié le 19860124

Système de convoyeur à monorail ". L'invention concerne un système de convoyeur à monorail et, plus précisément, un système de convoyeur dans lequel un chariot automoteur muni d'un moteur d'entrainement se déplace le long d'un rail unique. Un système de convoyeur à monorail du type ci-dessus est monté, par exemple, dans une chaine d'assemblage d'automobiles. Pour transporter les châssis d'automobiles et autres dans un espace limité, le chariot automoteur doit, de préférence, autre, en lui-même, d'une construction aussi compacte que possible. I1 est également souhaitable de permettre au chariot automoteur de circuler en toute sécurité sans rouler ou se balancer latéralement par rapport au rail. Un tel chariot, à entrainement par moteur, selon l'art antérieur, comporte un mécanisme d'entraine- ment de grandes dimensions dans la direction perpendiculaire au rail, ce qui nécessite beaucoup de- place pour le passage de ce chariot. En même temps, les chariots selon l'art antérieur tendent à rouler ou à sa balancer latéralement avec une grande amplitude lorsqu'ils se déplacent, ce qui est dangereux. L'invention a pour but de supprimer les inconvénients ci-dessus des systèmes de convoyeurs à monorail connus. A cet effet, l'invention concerne un système de convoyeur à monorail comprenant un rail à section allongée verticalement, une roue d'entrainement pouvant tourner sur ce rail, un arbre rotatif monté horizontalement et transversalement de manière à être relié rigidement à la roue d'entrainement, une boite d'engrenages supportant l'arbre rotatif, un châssis de chariot comprenant la boite d'engrenages, un moteur d'entrainement placé soit devant, soit derrière la boite d'engrenages et comportant un arbre d'entrainement disposé dans la direction avant-arrière, un mécanisme d'engrenages de réduction logé dans la boite d'engrenages et reliant, en fonctionnement, l'arbre d'entrainement du moteur d'entrainement à l'arbre rotatif, et des rouleaux de centrage montés sur le châssis de chariot de manière à pouvoir tourner sur des axes verticaux et à venir s'engager contre les deux côtés latéraux du rail, système de convoyeur caractérisé en ce que le rail comprend une partie supérieure creuse sur laquelle tourne la roue d'entraînement, une partie inférieure creuse venant en contact avec les rouleaux et une partie de paroi verticale creuse reliant la partie supérieure à la partie inférieure, la partie supérieure au moins comprenant une paire de cloisons de séparation intérieures partant transversalement d'un point milieu de la paroi supérieure de la partie supérieure, pour rejoindre respectivement les parois latérales droite et gauche de la partie de paroi verticale. Le système de convoyeur à monorail selon l'invention présente les avantages suivants : L'espace nécessaire au chemin de roulement du chariot automoteur est beaucoup plus étroit que dans le cas de l'art antérieur. Cela est rendu possible par un effet de synergie lié aux différentes caractéristiques consistant en ce que le rail utilisé présente une section allongée verticale ment, en ce que la botte d'engrenages supportant la roue d'entratnement en contact avec la partie supérieure du rail, est montée sur le châssis du chariot disposé latéralement par rapport au rail, en ce que le moteur d'entraînement est monté devant ou derrière la botte d'engrenages, son arbre d'entrainement se plaçant dans la direetion avant-arrière, et en ce que des rouleaux de centrage sont fixés au châssis du chariot de manière à pouvoir tourner sur des axes verticaux et venir en contact avec les deux faces latérales de la partie inférieure du rail. De plus, les rouleaux de centrage sont espacés verticalement et très écartés de la roue nement, ce qui permet d'empêcher efficacement le chariot automoteur de rouler ou de se balancer latéralement par rapport au rail, en permettant ainsi au chariot de se déplacer en toute sécurité. L'invention sera décrite en détail en se référant aux dessins joints dans lesquels - la figure 1 est une vue de face, partiellement en coupe verticale, de la partie principale du système de convoyeur - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de côté de la partie principale - la figure 4 est une vue de-dessous de la partie principale d'un moteur d'entrainement ; - la figure 5 est une vue en coupe verticale de la partie principale du moteur d'entrainement, et un schéma par blocs représentant le mé-canisme de liaison ; et - la figure 6 est une vue de face, en coupe verticale, d'une variante de rail. Aux figures 1 à 3, le système de convoyeur à monorail comprend un rail 1 à section allongée verticalement, et un chariot automoteur 2. Ce chariot 2 comprend un châssis allongé verticalement 3 situé d'un côté du rail 1, une botte d'engrenages 4 montée au sommet au châssis 3, un arbre rotatif 5 supporté par la boite d'engrenages 4 et disposé horizontalement et transversalement dans une position venant au-dessus du rail 1, une roue d'entrainement 7 munie d'une gorge, cette roue étant montée sur l'arbre rotatif 5 et venant en contact avec la partie supérieure 6 du rail 1, un moteur d'entratnement 9 monté du côté avant ou du côté arrière de la botte d'engrenages 4, l'arbre d'entrainement 8 de ce moteur étant placé dans la direction avant-arrière, un mécanisme d'engrenages de réduction 10 reliant en fonctionnement l'arbre d'entrainement 8 à l'arbre rotatif transversal 5, deux paires de rouleaux de centrage droits et gauches 12a, 12b et 13a, 13b, l'une de ces paires étant placée devant l'autre, supportée par une console 14 sur l'un des côtés latéraux de la partie inférieure du châssis 3 de manière à pouvoir tourner sur des axes verticaux et à venir en contact avec les deux côtés latéraux de la partie inférieure 11 du rail 1, et un collecteur de courant électrique 15 monté dans une position latérale du châssis 3, du côté opposé au rail 1. Le collecteur de courant électrique 15 comporte des éléments de collecteur en contact glissant avec des rails conducteurs électriques 17a à 17c et des rails d'émission de signal de commande 18a, 18b disposés parallèlement l'un au-dessus de l'autre le long d'un côté latéral du rail 1, au moyen d'une console 16. Le moteur d'entrainement 9 est alimenté en électricité par les rails conducteurs 17a à 17c et se trouve sous commande automatique à distance par mise à la masse au moyen des rails d'émission de signal 18a, 18b. Le mécanisme d'engrenages de réduction 10 logé dans la botte d'engrenages 4 comprend une grande roue d'engrenage droit 19 montée sur l'arbre rotatif transversal 5, une petite roue d'engrenage droit 21 montée sur un arbre intermédiaire 20 parallèle à l'arbre rotatif 5 et en prise avec la grande roue d'engrenage droit 19, un engrenage hypoide 22 monté sur l'arbre d'entrainement 8 du moteur 9, et une roue hypoide 23 montée sur l'arbre intermédiaire 20 et venant en prise avec l'engrenage hypoide 22. La bolte d'engrenages4 est munie d'une plaque de capot 24 fixée de manière amovible sur celle-ci du côté opposé à la roue d'entrainement 7, et supporte l'une des extrémités de l'arbre rotatif 5 et l'une des extrémités de l'arbre intermédiaire 20. En retirant la plaque de capot 24, il est possible d'entretenir, inspecter et réparer le mécanisme d'engrenage de réduction 10 dans la botte d'engrenages 4. Cette opération permet également de changer le grand engrenage droit 19 et le petit engrenage droit 21 pour obtenir des rapports de réduction différents. Des consoles 25 montées à intervalles convenables le long du rail 1 supportent celui-ci à une hauteur prédéterminée en l'air. Chacune des consoles 25 est fixée par son sommet à une poutre 26 du plafond et à sa base, par l'intermédiaire d'une plaque 27, à l'autre côté latéral du rail 1, c'est-à-dire le côté où ne se trouvent pas les rails conducteurs électriques 17a à 17c et les rails de transmission de signal 18a, 18b. Aux figures 4 et 5, le moteur d'entral- nement 9 est muni d'un mécanisme de freinage intérieur 32 comprenant des moyens de libération manuels. Le mécanisme de freinage 32 applique une force de freinage au moyen d'un ressort 33 qui peut être libéré en excitant un aimant 34. Par suite, l'action de freinage est automatiquement obtenue lorsque le courant électrique est coupé. I1 est également possible de libérer le frein en actionnant manuellement un levier de libération de frein 28. Un détecteur -29 permet de détecter les cas dans lequel le levier de libération 28 est en position de libération.Lorsque le détecteur 29 détecte la position de libération du levier 28, un circuit de commutation, connu en soi, est actionné comme indiqué en figure 5, pour couper le courant électrique de manière à couper le fonctionnement du moteur 9 et à établir ainsi une liaison. Dans la construction décrite ci-dessus, le moteur 9 peut être alimenté et mis en marche par le courant fourni par les rails conducteurs 17a à 17c et par le collecteur 15 lorsque le levier de libération de frein 28 du moteur 9 se trouve dans une position non détectée par le détecteur 29. La rotation de l'arbre d'entrainement 8 est transmise à l'arbre transversal intermédiaire horizontal 20 avec un grand rapport de réduction produit par l'engrenage hypoïde 22 et la roue d'engrenage hypoide 23. La rotation de l'arbre intermédiaire 20 est alors transmise à l'arbre de rotation transversal horizontal 5 et à la roue d'entraînement 7 avec un autre rapport de réduction produit par le petit engrenage droit 21 et le grand engrenage droit 19. La rotation de la roue d'entrainement 7 fait avancer le chariot automoteur 2 le long du rail 1. Lorsque l'alimentation électrique du moteur 9 est coupée, le chariot 2 s'arrête. A ce moment, la roue d'entrainement 7 est retenue et ne peut tourner librement car le mécanisme de freinage interne 32 du moteur agit automatiquement pour bloquer l'arbre d'entrainement 8. Le chariot automoteur 2 se trouve ainsi bloqué dans la position où il s'est arrêté. Quand il est nécessaire de déplacer manuellement le chariot automoteur 2 restant immobile, il est necessaire d'actionner à la main le levier de libération de frein 28 pour libérer le mécanisme de freinage interne 32 du moteur 9. Le chariot automoteur 2 des figures 1 à 3 peut, par exemple, être accouplé, par une tige de liaison 30 représentée en pointillés en figure 3, à un chariot libre monté mobile sur le rail 1 devant (ou derrière) le chariot automoteur 2, de manière à l'utiliser ainsi en convoyeur d'articles le long du rail 1, lorsqu'il est suspendu à la tige de liaison. Dans ce cas, la tige de liaison 30 peut être retenue par une tige verticale en utilisant une partie de support 31 faisant corps avec la console 14, comme indiqué en figure 1. De plus, le chariot 2 peut comporter une paire de rouleaux de butée de dépassement de rotation fixés au châssis 3 par une console destinée a' pouvoir tourner sur des axes horizontaux en venant en contact avec une face inférieure de la partie inférieure il du rail 1, l'un des rouleaux de butée de dépassement de rotation étant situé devant et l'autre rouleau derrière un point venant juste au-dessous de l'axe de la roue d'entrainement 7. Cette construction permet d'utiliser tout seul le chariot automoteur 2 des figures 1 à 3 comme moyen d'entrainement permettant de pousser ou de tirer un corps de convoyeur mobile guidé par un rail de guidage parallèle au rail 1 par exemple, ou comme convoyeur de transport d'articles lorsqu'il est suspendu à la console 3. La construction décrite ci-dessus présente les avantages suivants A) Le côté latéral du rail opposé au coté latéral le long duquel passe le chariot automoteur, fournit une grande surface pour fixer les consoles destinées à suspendre le rail ou à le monter sur le plancher. Cette caractéristique permet de monter le rail avec une très grande rigidité. B) Le coté latéral du rail le long duquel passe le châssis du chariot fournit une bonne plage verticale dans laquelle peuvent être placés les rails conduc teurs électriques et les rails de transmission de signal parallèlement les uns aux autres dans le sens vertical, ces rails conducteurs électriques et ces rails de transmission de signal pouvant être montés facilement. C) L'utilisation de l'engrenage hypoide en moyen de transmission de puissance à angle droit, nécessitée par la position du moteur en avant ou en arrière du châssis du chariot, présente un rendement de trans mission supérieur au cas de l'utilisation d'un engre nage à vis sans fin, et facilite également la lubri fication. D) Comme le moteur à mécanisme de freinage interne est utilisé en même temps que l'engrenage hypoide décrit ci-dessus, la roue d'entrainement se trouve automati quement freinée lorsqu'elle est libérée de son en trainement par le moteur, comme dans le cas dans lequel est utilisé un engrenage à vis sans fin, ce qui permet de stopper le chariot automoteur en toute sécurité dans une position quelconque même sur une piste en pente. E) Comme le frein peut être libéré manuellement lorsque l'alimentation électrique du moteur est coupée, le chariot automoteur restant non activé peut être déplacé à volonté à l'inverse du cas où l'on utilise un engrenage à vis sans fin. Cela facilite la dispo sition des chariots en lignes de stockage ou autres. F) Comme le frein du moteur peut être libéré manuelle ment, ainsi que cela a été décrit ci-dessus, le moteur du chariot peut, par inadvertance être démarré pendant que le frein n'est pas serré,.ce qui est très dangereux. Cependant, l'invention utilise le détecteur pour établir une liaison, de manière à ren dre le moteur inopérant lorsque le frein du moteur est relâché, ce qui permet ainsi d'entratner le chariot automoteur en toute sécurité en disposant à tout moment de la fonction de freinage voulue. I1 est décrit ci-après à l'aide de la figure 6, un autre exemple de rail 1 destiné à supporter et à guider le chariot automoteur 2. Comme indiqué en figure 6, le rail modifié 1 comprend une partie supérieure creuse 6 sur laquelle vient porter la roue d'entral- nement 7 du chariot automoteur 2, une partie inférieure creuse 11 venant en contact avec les rouleaux de guidage ou de centrage 12a-13b du chariot 2, et une partie de paroi verticale 122, également de construction creuse, reliant la partie supérieure 6 à la partie inférieure 11.La partie supérieure 6 au moins comprend une paire de cloisons de séparation intérieures inclinées 123a, 123b partant transversalement du point milieu d'une paroi supérieure 6a de la partie supérieure 6, pour rejoindre respectivement les deux parois latérales 122a et 122b de la partie de paroi verticale 122. Dans la forme de réalisation illustrée ici, la partie inférieure 11 comporte également une paire de cloisons de séparation intérieures inclinées 124a et 124b semblables aux cloisons de séparation 123a et 123b. La partie de paroi verticale 122 comprend des parois de séparation intérieures 125a et 125b dans des positions verticales intermédiaires (deux positions dans la forme de réalisation illustrée ici) comprises entre les paires droites et gauches de parois latérales 122a et 122b. La partie de paroi verticale 122 comprend, en outre, des projections continues 126 et 127 faisant saillie les unes vers les autres pour définir deux paires de rainures d'engagement supérieures et inférieures 128a, 128b, 129a et 129b. La console 16 destinée à supporter les rails conducteurs électriques 17a à 17c et les rails de transmission de signal 18a et 18b, comprend une plaque de base 130 munie d'extrémités supérieure et inférieure venant s'adapter dans les rainures d'engagement supérieure et inférieure 128a et 128b, et une plaque de support 132 fixée à la face extérieure de la plaque de base 130 par des boulons 131, la plaque de support 132 supportant les rails conducteurs électriques et les rails d'émission de signal. Les projections continues 126 venant entre la plaque de base 130 et la plaque de support 132, la console 16 peut être fixée dans n'importe quelle position longitudinale voulue du rail 1. La plaque de support 132 consiste en une plaque intérieure 132a et une plaque extérieure 132b, les rails conducteurs électriques 17a à 17c et les rails d'émission de signal 18a et 18b étant fixés entre les plaques intérieure et extérieure 132a et 132b. La plaque 121 à laquelle est fixée la console de support de rail 119, est constituée par un & plaque intérieure 133 dont les extrémités supérieure et inférieure s'adaptent respectivement dans la paire de rainures d'engagement supérieure et inférieure 129a et 129b, la plaque extérieure 185 étant fixée à la console 119 ainsi qu'à une face extérieure de la plaque intérieure 133 par des boulons 134.Les projections continues 127 étant situées entre la plaque intérieure 133 et la plaque extérieure 135, la console 119 peut être fixée dans n'importe quelle position longitudinale voulue du rail 1. Le rail selon l'invention peut être construit, comme décrit ci-dessus, avec une section allongée dans le sens vertical. Par suite, lorsque le chariot automoteur 2 est monté de façon que la roue d'entrainement à gorge 7 soit en contact avec la partie supérieure 6 du rail 1 et que les rouleaux de centrage 12a - 13a tournent sur des axes verticaux en venant en contact avec les côtés latéraux droit et gauche de la partie inférieure 11 du rail 1, les rouleaux de centrage 12a - 13b peuvent être suffisamment espacés de la roue d'entrainement 7 pour empêcher efficacement tout balancement latéral du chariot 2 et lui permettre de rouler de façon stable.La configuration, décrite ci-dessus, du rail 1 permet également d'obtenir de grands espaces des deux côtés latéraux de celui-ci pour fixer la console destinée aux rails conducteurs électriques et aux rails d'émission de signal, et la console destinée à supporter le rail 1 en facilitant sa fixation au rail 1. Bien que le rail 1 soit très léger du fait de sa structure creuse, sa partie supérieure creuse 6 est efficacement protégée contre l'écrasement sous l'effet d'une forte charge agissant vers le bas à partir de la roue d'entrainement 7 du chariot automoteur 2 monté sur sa partie supérieure 6, ce résultat étant obtenu par la répartition des charges vers les parois latérales droite et gauche, 122a et 122b de la parti-e de paroi verticale 122 par l'intermédiaire des cloisons de séparation inclinées 123a et 123b. Par suite, le rail 1 est capable de supporter et de guider en toute sécurité la charge de chariots automoteurs 2 très lourds. Lorsque, en particulier, comme dans la forme de réalisation ci-dessus, la partie de paroi verticale 122 comporte les cloisons de séparation intérieures 125a et 125b (leur nombre n'étant pas limité), le rail 1 présente une résistance suffisante à la torsion malgré sa construction creuse allongée verticalement. De plus, lorsque, comme dans les formes de réalisation ci-dessus, on utilise la roue d'entratnement à gorge s'engageant contre la partie supérieure 6 du rail 1, la paroi supérieure 6a peut présenter une section de forme telle que sa partie médiane soit constituée par une surface plate 136 et que ses côtés droit et gauche soient constitués par des surfaces courbes 137 s incurvant vers le bas, ce qui est très efficace pour réduire la pression de face de la roue à gorge 7. I1 est évident que les cloisons de séparation inclinées 124a et 124b prévues dans la-partie inférieure 11 du rail 1 contribuent efficacement à em poser la partie inférieure creuse 11 de s'écraser là où les rouleaux de butée de balancement latéral du chariot automoteur, tournent sur des axes horizontaux, viennent s'appuyer sur la surface inférieure 138 de la partie inférieure 11. Dans les formes de réalisation décrites ci-dessus, le rail 1 est suspendu au plafond d'un b ti- ment dans lequel- est installé le système de convoyeur. Cependant, l'invention concerne également les cas dans lesquels le rail 1 est monté sur le plancher. REVENDICATIONS 1 ) Système de convoyeur à monorail comprenant un rail (1) à section allongée verticalement, une roue d'entraînement (7) pouvant tourner sur ce rail (1), un arbre rotatif (5) monté horizontalement et transversalement de manière à être relié rigidement à la roue d'entraînement (7), une boite d'engrenages (4) supportant l'arbre rotatif (5), un châssis de chariot (3) comprenant la bolte d'engrenages (4), un moteur d'entratne- ment (9) placé soit devant, soit derrière la boite d'engrenages (4) et comportant un arbre d'entraînement (8) disposé dans la direction avant-arrière, un mécanisme d'engrenages de réduction (10) logé dans la boite d'engrenages (4) et reliant, en fonctionnement, l'arbre d'entrainement (8) du moteur d'entraînement (9) à l'arbre rotatif (5), et des rouleaux de centrage (12a, 12b) montés sur le châssis de chariot (3) de manière à pouvoir tourner sur des axes verticaux et à venir s' engager contre les deux côtés latéraux du rail (1), système de convoyeur caractérisé en ce que le rail comprend une partie supérieure creuse (6) sur laquelle tourne la roue d'entraînement (7), une partie inférieure creuse (11) venant en contact avec les rouleaux (12a, 12b) et une partie de paroi verticale creuse (122) reliant la partie supérieure (6) à la partie inférieure (11), la partie supérieure (6) au moins comprenant une paire de cloisons de séparation intérieures (123a, 123b) partant transversalement d'un point milieu de la paroi supérieure de la partie supérieure (6), pour rejoindre respectivement les parois latérales droite et gauche (122a, 122b) de la partie de paroi verticale (122). 20) Système de convoyeur à monorail selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un mécanisme de freinage (32) du moteur d'entrainement (9), des moyens de libération manuels comportant un levier (28) permettant de libérer l'action de freinage du mécanisme de freinage (32), et un détecteur (29) de contrôle de liaison destiné à empêcher la rotation du moteur (9) lorsque le levier (28) est dans la position de relâchement du freinage, et en ce que le mécanisme d'engrenages de réduction (10) comprend un engrenage hypoide. 30) Système de convoyeur à monorail selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le rail (1) comprend des rails conducteurs électriques (17a à 17c) et des rails d'émission de signal (18a, 18b) destinés à alimenter le moteur d'entraînement (9) sur l'un au moins de ses côtés latéraux. 40) Système de convoyeur à monorail selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le rail creux (1) comprend des rails conducteurs électriques (17a à 17c) et des rails d'émission de signal de commande (18a, 18b) destinés à alimenter le moteur d'entraînement (9) d'un côté latéral au moins de celui-ci, des cloisons de séparation inclinées (124a, 124b) dans sa partie inférieure (11), semblables aux cloisons de séparation (123a, 123b), et des cloisons de séparation (125a, 125b) disposées dans des positions verticales intermédiaires de la partie de paroi verticale (122), ces cloisons se situant entre une paire de parois latérales droite et gauche (122a, 122b). 50) Système de convoyeur à monorail selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie de paroi verticale (122) comprend une paire de rainures d'engagement supérieure et inférieure (128a, 128b) définies par des projections continues (126, 127) dirigées l'une vers l'autre, les rails conducteurs électriques (17a à 17c) et les rails d'émission de signal (18a, 18b) étant montés sur une plaque de support (132), cette plaque de support étant fixée à une plaque de base (130) par des boulons (13-1) et la plaque (130) venant s'adapter dans les rainures d'engagement (128a, 128b).