Brevet FR2579580A1 — publié le 19861003

La présente invention concerne une roue motrice pour engin de manutention sur rail comme un portique, une grue de port, une roue pelle ou un pont roulant, cette roue est en acier et roule sur un rail également en acier. Ce genre de roue supporte des charges très importantes et prend appui généralement sur des supports situés de part et d'autre de la roue; pour les très fortes charges, ces roues sont groupées deux par deux dans des bogies, la charge prenant appui entre les deux roues du bogie par une articulation appropriée. Pour ces roues motrices, il y a deux modes de réalisation connus. Pour le premier mode de réalisation, l'arbre support de roue ne tourne pas et est solidaire du chassis de bogie, ou de la poutre du pont roulant, une roue dentée est solidaire de la roue qui tourillonne sur l'arbre précité par l'intermédiaire de paliers appropriés, la roue dentée qui est solidaire de la roue motrice est entrainée par un pignon lui même solidaire d'un moto réducteur qui est solidaire du chassis de bogie ou de la poutre du pont roulant. Pour le second mode de réalisation, la roue est solidaire d'un arbre qui tourillonne dans des paliers qui sont solidaires du chassis de bogie , ou de la poutre du pont roulant, cet arbre étant entrainé en rotation par un moto réducteur à arbre creux dont le bras de réaction est relié au chassis de bogie ou à la poutre du pont roulant. Pour le premier mode de réalisation, l'inconvenient est que la liaison entre partie tournante et partie fixe se fait par un engrennement, ceci necessite une grande précision de réalisation et une grande rigidité pour le chassis de bogie ou la poutre du pont roulant afin d'avoir un engrennement correct. Pour le deuxième mode de réalisation, les paliers de 11 arbre de roue sont à rotule sur rouleaux, en conséquence la grande précision et la grande rigidité du chassis de bogie ou de la poutre du pont roulant ne sont plus nécéssaire mais par contre 1' encombrement du moto réducteur situé en bout d'arbre de roue pose des problèmes de place tant en diamètre qu'en longueur, la longueur étant particulièrement importante pour les portiques, grues de port et roue pelle. Ce moto réducteur doit transmettre la totalité du couple de traction et de freinage de la roue motrice, ce couple pouvant être le tiers de la charge sur la roue multiplié par son rayon.Le moto réducteur à arbre creux fixé directement sur 1' arbre de la roue motrice ne peut pas être à la fois petit en diamètre et en longueur; le diamètre est limité par la garde au sol et la longueur est très génante pour les portiques, grue de port et roue pelle. L'objet de la présente invention est une roue motrice pour engin de manutention sur rail ayant un réducteur planétaire, de préférence à double excentriques, intégré à la roue et situé entre les deux points d'appui sur le bogie ou la poutre du pont roulant. La couronne à denture intérieure du réducteur planétaire est reliée et centrée rigidement d'un coté à la roue motrice et de l'autre à un couvercle comportant du coté extérieur un palier à rotule qui est fixé au chassis de bogie ou à la poutre du pont roulant, et du coté intérieur un palier qui tourillonne sur ou dans le porte satéllite du réducteur planétaire, ce porte satéllite ne tournant pas, l'autre extrémité du porte satéllite, qui est située de l'autre coté de la roue par rapport aux engrenages du réducteur, étant rendue solidaire du chassis de bogie, ou de la poutre du pont roulant s'il n'y a pas de bogie.Le réducteur planétaire est entrainé soit directement par un moteur dans le cås de pont roulant, soit par un moto réducteur à renvoi d'angle à faible réduction, donc faible couple et faible encombrement, dans le cas de portique, grue de port ou roue pelle. Les figures ci annexées représentent à titre indicatif et non limitatif un bogie moteur de portique équipé de roues motrices pour engin de manutention sur rail selon la présente invention. La figure 1 est une vue du bogie de portique avec ses deux roues motrices vue depuis le coté intérieur des jambages du portique. La figure 2 est une coupe par le plan II II de la figure 1. La figure 3 est une coupe par le plan III III de la figure 1. La figure 4 est une coupe dans le réducteur planétaire à double excentriques par le plan IV IV de la figure 3. La figure 5 est une vue du bogie de portique avec ses deux roues motrices vue depuis l'extérieur des jambages du portique; les moto réducteurs primaires sont retirés selon plan de coupe V V de la figure 3 ceci pour permettre de voir la fixation de chaque ensemble de roue motrice sur le chassis de bogie, la fixation du bras de réaction du réducteur primaire au chassis de bogie est un montage classique parfaitement connu. 1 sont les roues motrices qui roulent sur le rail 2; 3 est le jambage du portique dont l'axe 4 est l'articulation entre le chassis de bogie 5 et le jambage 3. 6 est le boitier du roulement à rotule 7 qui est rendu solidaire du chassis de bogie 5 par les vis 9 avec interposition de la cale 8. Le roulement 7 est fixé sur le tourillon 10 du couvercle 11 qui est rigidement centré et vissé sur la couronne à denture intérieure 12 qui est elle même centrée et vissée sur la roue 1. Le tourillon 13 du couvercle ll reçoit le roulement 14 qui est centré dans le flasque 15 du porte satéllite qui est composé des flasques 15 et 16 qui sont rigidement reliées entre elles par les entretoises 17, voir figure 4.Le flasque 16 fait corps avec l'arbre 18 sur lequel est monté le roulement 19 de la roue 1, roulement 19 qui se trouve sensiblement dans le plan médian de la roue 1. Lebloc rectangulaire 20 est centré sans jeu sur l'arbre 18, le plus près possible de la roue 1, la clavette 21 empèche l'arbre 18 de tourner dans le bloc 20. Le bloc 20 reçoit la plus grande partie du poids provenant du jambage 3 par le chassis de bogie 5 ceci par l'intermédiaire de la cale 22.La surface cylindrique 23 de la cale 22 et du bloc 20, dont l'axe est perpendiculaire et coupe sensiblement l'axe de rotation de la roue 1, associées à la rotule formée par le roulement 7 permettent, lors du montage de la roue 1 dans le bogie, d'obtenir un appui correct des faces 24 et 25 du chassis de bogie 5 sans créer de contraintes parasites à l'intérieur du réducteur planétaire, ces faces d'appui 24 et 25 du chassis de bogie 5 n ont pas besoin d'un usinage très précis l'un par rapport à l'autre. Les faces d'appui 26 du bloc 20 et du chassis de bogie 5 doivent être usinées rigoureusement perpendiculaires apr rapport aux faces 25 et 23 du chassis de bogie 5, de la cale 22 et du bloc 20, cette précision d'usinage est la seule contrainte importante pour l'usinage du chassi de bogie 5. Les vis 27,28,29, voir figure 5, sont sérrées après l'alignement automatique des surfaces d'appui 23,24-et 25. Ces vis 27, 28, 29 qui sont vissées dans le bloc Z0 relient rigidement ce bloc 20 au chassis de bogie 5 et reprennent la plus grande partie des éfforts de traction entre rail 2 et roue 1; le reste est repris par frottement entre boitier 6, cale 8 et chassis de bogie 5. 30 est l'arbre d'entré du réducteur, cet arbre 30 tourillonne dans les roulements 31 et 32 situés respectivement dans le couvercle 11 et l'arbre 18 du porte satéllite. L'arbre 30 entraine le pignon 33 qui entraine d'une manière connue les roues dentées 34 et 35 chacune solidaire de l'un des deux excentriques double 36 et 37 dont les rotations en synchronisme donnent aux planétaires 38 et 39 qui engrennent avec la couronne à dentures intérieures 12, les mouvements circulaires qui font tourner à basse vitesse avec un fort couple la couronne à denture intérieure 12 donc la roue 1. 40 est le joint d'étanchéité entre le boitier 6 et le couvercle 11. 41 est le joint d'étancheité entre la roue 1 et l'arbre fixe 18. 42 est le joint d'étancheité entre l'arbre d'entré 30 et l'arbre fixe 18. L'arbre d'entré 30 est entrainé par le réducteur primaire 43 dont le bras de réaction 44 est relié d'une manière connue au chassis de bogie 5. Le réducteur primaire 43 peut être, d'une manière connue, soit un moto réducteur frein, soit un réducteur à arbre creux classique avec moteur et frein fixés de préférence sur le bras de réaction. En fonction des vitesses de translation désirées, le réducteur primaire 43 peut être soit un réducteur à vis sans fin, comme représenté sur la figure 3, soit un renvoi d'angle conique. Pour des ponts roulants à grande vitesse de translation, le réducteur primaire 43 peut être supprimé et l'arbre 30 peut être directement relié à l'arbre du moteur. I1 est aisé de voir que pour des problèmes d'entretien, il est facile de changer un ensemble roue motrice. Après avoir retiré le réducteur primaire, il suffit de mettre un cric entre le rail 2 et le chassis de bogie 5, de retirer les vis 9, 27, 28,29 et de changer un ensemble complet pour un autre; les cales 8 et 22 sont la pour faciliter cette opération. REVENDICATIONS 1) Roue motrice pour engin de manutention sur rail ayant un réducteur planétaire-intégré à la roue qui est située entre deux appuis sur le chassis de bogie, ou à la poutre du pont roulant s'il n'y a pas de chassis de bogie, caractérisé en ce que la couronne à denture intérieure (12) du réducteur planétaire est reliée rigidement d'un coté à la roue motrice (1) et de l'autre coté à un couvercle (11) comportant du coté extérieur un palier à rotule (10,7,6) qui est fixé au chassis de bogie (5), ouà la poutre du pont roulant s'il n'y a pas de chassis de bogie, et du coté intérieur un palier (13, 14) qui tourillone sur ou dans un flasque (15) du porte satéllite (15,17,16, 18) qui ne tourne pas, l'extrémité opposé (18) du porte satéllite (15,17,16, 18) qui est située de l'autre coté de la roue (1) par rapport aux engrenages (12, 38, 39, 33, 34, 35) du réducteur planétaire, étant rendue solidaire du chassis de bogie (5) ou de la poutre du pont roulant s'il nty a pas de chassis de bogie. 2) Roue motrice pour engin de manutention sur rail selon revendication 1 caractérisé en ce que l'extrémité 08) du porte satéllite fixe (15, 17, 16, 18) reçoit d'une part le roulement (19) de la roue (1) qui est sensiblement situé dans le plan médian de la roue (1) et d'autre part, immédiatement à coté du joint (41) du roulement de roue (19) un bloc (20) sensiblement rectangulaire qui est rendu solidaire en rotation de l'arbre (18) , ceci de préférence par clavetage, ce bloc rectangulaire (20) étant solidement vissé (27, 28, 29) sur le chassis de bogie (5) ou sur la poutre du pont roulant s'il n'y a pas de chassis de bogie. 3) Roue motrice pour engin de manutention sur rail selon revendication 1 et 2 de la présente invention caractérisée en ce que le bloc rectangulaire (20) prend appui sous le chassis de bogie (5) par une surface cylindrique (23) dont l'axe est perpendiculaire et coupe sensiblement l'axe de rotation de la roue (1), ceci par lintermédiair d'une cale (22) dont la partie plane (25) prend directement appui contre le chassis de bogie (5), le bloc rectangulaire (20) prenant également appui contre le chassies de bogie (5) par une surface plane (26) qui est rigoureusement perpendiculaire à la surface d'appui (25) du chassis de bogie (5), cette surface d'appui (26) qui est sensiblement perpendiculaire au rail (2) servant pour la fixation par vis (27, 28, 29) du bloc (20) contre le chassis de bogie (s) ou la poutre du pont roulant s'il n'y a pas de chassis de bogie. 4) Roue motrice pour engin de manutention sur rail selon revendications 1, 2 et 3 de la présente invention caractérisée en ce que l'arbre d' entré est coaxial au porte satéllite (15,17,16,18) en le traversant, entraine chacun par une roue dentée (34, 35) deux excentriques doubles (36, 37) qui donnent un mouvement circulaire à deux planétaires (38, 39) qui engrennent avec la couronne à denture intérieure (12) qui est solidaire de la roue motrice (1).