Brevet FR2616418A1 — publié le 19881216

La présente invention concerne un rouleau de manutention motorisé comportant un cylindre tubulaire monté rotativement sur un arbre en une ou deux parties et contenant un moteur électrique dont le rotor est relié cinématiquement au cylindre tubulaire à travers un réducteur de vitesse, un accouplement à friction étant prévu dans la chaine cinématique, entre le moteur et le cylindre tubulaire. Un tel rouleau est décrit, par exemple, dans le brevet FR 2 183 211. Il est utilisé pour l'entrainement d'un ruban transporteur ou, avec d'autres rouleaux. pour constituer un chemin de transport à rouleaux pour le transport d'une charge d'un point a un autre. Dans de tels chemins de transport, les rouleaux de manutention sont fortement sollicités par les charges. En effet, au cours de leur transport, les charges peuvent être anormalement freinées ou même bloquées, notamment au point de jonction de deux chemins de transport, ou au contraire fortement motrices dans le cas d'un chemin en pente.Dans un rouleau tel que décrit dans le brevet FR 2 183 211, lorsque la charge est bloquée, soit le rouleau ne dispose pas d'une réserve de couple suffisante et il est arrêté, ce-qui provoque le blocage du moteur électrique, son échauffement et sa détérioration, soit le rouleau dispose d'une réserve de couple suffisante et il continue alors à tourner sous la charge immobile, ce qui provoque la détérioration de la charge par frottement du rouleau. Dans l'un et l'autre cas, le réducteur de vitesse du rouleau est fortement sollicité. Il a déjà été proposé de remédier aux inconvénients cidessus en disposant un accouplement à friction entre le réducteur et le moteur électrique (rouleau POWER MOLLER commercialisé par la firme japonaise ITOH). Ce rouleau présente encore cependant plusieurs inconvénients : le réducteur n'est pas protégé contre les sollicitations de la charge. car le réducteur, ayant un rapport de réduction importante, et quasiment irréversible, de telle sorte que tout freinage ou toute accélération du rouleau par la charge engendre sur la sortie du réducteur un couple auquel s'oppose un couple résistant pratiquement infini.D'autre part, l'accouplement à friction étant situé à la sortie du moteur, il tourne à une vitesse relativement élevée et lorsqu'il est sollicité, les éléments de friction glissent également à vitesse élevée, ce qui provoque une usure rapide et un abaissement progressif du couple maximum transmis. En outre, une fois le rouleau de manutention monté, le couple de glissement ne peut plus astre modifié. Il en résulte pour l'utilisateur l'obligation de posséder autant de types de rouleaux qu'il prévoit d'applications, car l'efficacité de l'accouplement dépend de sa bonne adéquation à la charge à déplacer. L'utilisateur est en outre dans l'impossibilité de procéder à des échanges de rouleaux dont l'application est différente. En ce qui concerne le fabricant, celui-ci doit, soit posséder en stock une gamme de rouleaux dont le couple de glissement est ajusté à des valeurs prédéterminées, ce qui gonfle les stocks, soit fabriquer les rouleaux à la demande, ce qui augmente les délais de livraison. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients susmentionnés, c'est-à-dire de protéger plus efficacement le réducteur de vitesse, de permettre le réglage de l'accouplement à friction après montage du rouleau et de permettre un réajustement de ce réglage ultérieurement, par exemple en cas de changement d'application ou d'usure des éléments de friction. A cet effet, le rouleau de manutention selon l'invention est caractérisé en ce que l'accouplement à friction est disposé entre le réducteur de vitesse et le cylindre tubulaire, qu'il est réglable et qu'il comprend une partie tubulaire solidaire du cylindre tubulaire, montée rotativement sur l'arbre, une partie solidaire, en rotation seulement, du réducteur de vitesse, et des moyens de réglage accessibles de l'extérieur du rouleau à travers unpassage axial de l'arbre. En cas de freinage ou d'accélération du rouleau, le réducteur peut ainsi sans dommage continuer à être entrainé par le moteur, L'accouplement à friction est entrainé à la vitesse du rouleau, c'est-à-dire à une vitesse beaucoup plus petite que celle du moteur et son usure est par conséquent fortement réduite, Sa position a en outre permis de le rendre accessible de- l'extérieur et réglable, sans démontage du rouleau et sans même qu'il soit nécessaire d'enlever le rouleau de son support. Il est par conséquent possible de compen-ser l'usure de l'accouplement à friction et d'ajuster cette friction en fonction des conditions et de la charge à déplacer. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'invention. La figure I représente partiellement une première forme d'exécution en coupe axiale, La figure 2 représente partiellement une deuxième forme d'exécution en coupe axiale, La figure 3 représente partiellement une troisième forme d'exécution en coupe axiale. La figure 4 représente partiellement une quatrième forme d'exécution en coupe axiale. La figure 5 représente partiellement une cinquième forme d'exécution en coupe axiale, La figure 6 représente un détail de la figure 5. Le rouleau de manutention motorisé selon la première forme d'exécution représentée à la figure 1, comprend un cylindre tubulaire 1 monté rotativement sur un arbre en deux parties, dont une partie 2, visible sur le dessin, fait saillie à l'une des extrémitdsdu rouleau, et dont l'autre partie supporte le rouleau à son autre extrémité et fait saillie à cette autre extrémité pour le montage du rouleau dans les paliers d'un support non représenté. Entre ces deux parties d'arbre sont dispo sés, l'un à la suite de l'autre, un moteur électrique à rotor intérieur, dont seul le support tubulaire 3 du stator est visible sur le dessin, et un réducteur dont seul l'arbre de sortie 4, cannelé, est visible sur le dessin.Le moteur électrique et le réducteur sont réalisés de manière connue, par exemple comme représenté dans le brevet FR 2 183 211. Le cylindre extérieur 1 est monté rotativement sur ces deux parties d'arbre au moyen de roulements à billes tels que 9 et 10 . L'extrémité représentée au dessin est rendue solidaire d'un flasque 5 au moyen d'une goupille 6. Une garniture de joint 7 assure l'étanchéité du joint entre le cylindre 1 et le flasque 5. Ce flasque 5 se prolonge à l'intérieur du cylindre 1 par une partie tubulaire 8 dans laquelle sont montés les deux roulements à billes 9 et 10 pour la rotation du cylindre 1 autour de l'arbre 2. L'extrémité du tube fixe 3 supportant le stator du moteur vient en outre s'appuyer sur la partie tubulaire 8 par l'intermédiaire d'un troisième roulement à billes Il Les roulements à billes 9 et 10 sont maintenus en appui contre une portée intérieure de la partie tubulaire 8 par un écrou 12.La partie tubulaire 8 se termine par un rétrécissement cylindrique 13 en forme de cuvette contre le fond de laquelle s'appuie l'extrémité d'un ressort 80 travaillant en compression entre ce fond et l'extrémité intérieure de l'arbre 2 monté coulissant dans les bagues intérieures des roulements à billes 9 et 10, de telle sorte qu'il peut etre rétracté à l'intérieur du rouleau de manutention. Le fond de la partie en forme de cuvette 13 est traversé librement par une vis 14 à six pans intérieurs vissée dans une pièce de pression 15 en forme de coupelle cylindrique entourant l'extré- mité de la partie cylindrique 13. Cette partie 13 et la pièce de pression 15 sont en outre entourées par un manchon tubulaire 16 solidaire de la sortie 4 du réducteur. Ce manchon 16 porte un disque de friction 17 dentelé et engagé par ses dents dans des encoches frontales du manchon 16 de telle sorte qu'il est solidaire, au moins en rotation, du manchon 16. Le disque 17 est pincé entre deux disques 18 et 19 solidaires en rotation de la pièce tubulaire 8, le disque 19 étant en outre en appui axial contre une portée de cette partie 8. La pièce 16 peut coulisser sur la sortie 4 du réducteur. Les disques 17, 18 et 19 sont pressés les uns contre les autres par un paquet de ressorts en rondelles 20 monté entre la piece de pression 15 et le disque 18. La pièce de pression 15 est retenue par la vis 80 dont la tete s'appuie contre le fond de la partie 13.L'arbre 2 est percé axialement d'un trou 21 permettant d'atteindre la vis 14 au moyen d'une clé, ce qui permet de déplacer la pièce de pression 15, c'est-à-dire de modifier la pression des ressorts 20 sur les disques, Le cylindre extérieur 21 est donc entrainé par le réducteur par l'intermédiaire de l'accouplement à friction 17, 18. 19, le couple de glissement de cet accouplement à friction étant en tout temps ajustable par l'intérieur de l'arbre 2. Grace à son arbre rétractable 2, le rouleau de manutention se laisse facilement monter et démonter de son support qui présente généralement de-s paliers fixes. Sur la figure 2, représentant une deuxième forme d'exécution, les éléments identiques à ceux de la première forme d'exécution ont été désignés par les mêmes références. Le flasque 5 portant le cylindre 1 est prolongé ici intérieurement par une partie tubulaire 22. L'arbre 2, non rétractable, est retenu en appui contre le roulement à billes 9 par un circlips 23, la bague extérieure du roulement 9 étant elle-même en appui axial contre un circlips 24 monté dans une gorge de la partie tubulaire 22. Sur l'arbre cannelé 5 de la sortie du réducteur est monté coulissant et solidaire en rotation de cet arbre 4, un manchon 25 dont l'extrémité carrée 26 pénètre dans la partie tubulaire 22.Sur le carré 26 est fixé un disque de friction 27 posé entre deux disques 28 et 29 solidaires en rotation de la partie tubulaire 22 grâce à des rainures 30 et 31 et pouvant se déplacer axialement dans cette partie tubulaire 22. Ces disques sont maintenus axialement en appui contre un circlips 32 monte à l'intérieur de la partie tubulaire 22 par une pièce de pression 33 en forme de disque, par l'intermédiaire d'un paquet de rondelles à ressort 34. La pièce de pression 33 s'appuie elle-meme contre 1 extrémité d'une vis d'appui 35 à six pans intérieurs vissée dans un disque 36 s'appuyant lui-meme contre un circlips 37 logé dans une gorge de la partie tubulaire 22. La vis 35 est accessible à travers le passage cylindrique 21 de l'arbre 2. L'accouplement à friction constitué par les disques 27, 28 et 29 est ainsi ajustable en tout temps à travers l'arbre 2. La troisième forme d'exécution représentée à la figure 3 ne diffère de la forme d'exécution représentée à la figure 2 que par le mode de réalisation de l'élément d'appui, constitué ici par un disque 38 muni d'un filetage coopérant avec un filetage 39 prévu dans la partie tubulaire 22. Ce disque 38 est muni d'un côté d'un-trou carré 40 permettant son entrainement en rotation au moyen d'un outil introduit à travers l'arbre 2 et de l'autre côté d'un bossage 41 venant s'appuyer au milieu du disque 33. La quatrième forme d exécution représentée à la figure 4 est également proche de la forme d'exécution repré- sentée à la figure 2 et les parties identiques ont été désignées par les mêmes références. A la pièce de pression est ici adjoint un disque 42 dont le centre s'appuie contre l'extrémité d'une vis d'appui 43 traversant une partie pleine de l'arbre creux 2'. Entre le disque 33 et le disque 42 est montée une butée à billes 44, de telle sorte que le disque 42, freiné en son centre par la vis 43, n'est pas entrainé en rotation. Le disque 33 pourrait entre supprimé et remplacé par l'une des bagues de la butée â billes 44. Une cinquième forme d'exécution est représentée à la figure 5. Cette forme d'exécution comporte un arbre unique 45 traversant le cylindre 1 de part en part. Cet arbre 45 porte le stator intérieur 46 d'un moteur â rotor extérieur 47 partiellement représenté, comme le stator intérieur 46, et monté rotativement sur l'arbre 45 au moyen de roulements à billes tel que 48.Le rotor 47 présente une denture intérieure 49 engrenant avec le premier planétaire 50 d'un réducteur planétaire constitué en outre de satellites 51 et 52 portés par un second planétaire 53 et engrenant d'une part avec le premier planétaire 50 et d'autre part avec une couronne 54, et d'un second jeu de satellites 55, 56 porté par un porte-satellites 57 fixe sur l'arbre 45 et engrenant d'une part avec le second planétaire 53 et d'autre part avec la couronne 54 montée rotativement autour de l'arbre 45. La sortie du réducteur est constituée par le moyeu 58 de la couronne 54. Sur ce moyeu 58 est fixé un disque de friction 59 disposé entre deux disques 60 et 61 solidaires en rotation d'une partie tubulaire 62 solidaire d'un flasque 63 portant le cylindre extérieur 1 et monté rotativement sur l'arbre 45 au moyen d'un roulement à billes 64.La couronne 54 du réducteur peut se déplacer axialement sur l'arbre 45 de telle manière que le disque de friction 59 peut venir s'appuyer contre le disque 60, lui-même retenu par un circlips 65 dans la partie tubulaire 62, sous l'effet d'un ressort 66 comprimé entre le disque 61, également mobile axialement dans la partie tubulaire 62, et une butée à billes 67, 68, 69 (figure 6), dont le disque fixe 68 est en appui axial contre une couronne 70 mobile axialement sur l'arbre 45 et s'appuyant axialement contre une goupille 71 traversant transversalement l'arbre 45 à travers une lumière axiale 72. Cette goupille est elle-meme en appui contre l'extrémité d'une vis 73 coaxiale à l'arbre 45 et actionnable en tout temps à travers l'extrémité creuse 74 de l'arbre 45. Comme ceci ressort clairement du dessin, l'actionnement de la vis 73 permet de régler la pression sur les disques de friction 59 à 61 qui constituent l'accouplement à friction entre le réducteur de vitesse et le cylindre 1. L'accouplement à- friction pourrait etre réalisé d'une autre manière que celle représentée. En se référant à la figure 1, l'un des éléments de friction pourrait être, par exemple, constitué par la pièce 16, munie ou non d'une garniture de friction, qui viendrait coopérer, en friction, directement~avec une surface de la pièce 8. Les surfaces de friction pourraient être coniques. La pièce 16 serait alors retenue élastiquement par la vis 14, par exemple en disposant un ressort entre la tete de la vis 14 et le fond de la partie 13. REVENDICATIONS 1. Rouleau de manutention motorisé comportant un cylindre tubulaire (1) monté rotativement sur un arbre en une ou deux parties (2; 45) et contenant un moteur électrique (46. 47) dont le rotor est relié cinématiquement au cylindre tubulaire à travers un réducteur de vitesse (50, 57), un accouplement à friction étant prévu dans la chaine cinématique, entre le moteur et le cylindre tubulaire, caractérisé en ce que l'accouplement à friction est disposé entre le réducteur de vitesse et le cylindre tubulaire (1) qu'il est réglable, et qu'il comprend une partie tubulaire (8; 22; 62), solidaire du cylindre tubulaire (1), montée rotativement sur l'arbre (2; 45), une partie (17; 27; 59) solidaire, en rotation seulement, du réducteur de vitesse, et des moyens de réglage (14; 35; 38; 43; 73) accessibles de l'extérieur du rouleau. à travers un passage axial (21; 74) de l'arbre. 2. Rouleau de manutention selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accouplement à friction comprend un premier disque (17; 27; 59) solidaire en rotation du réducteur de vitesse, au moins un deuxième disque (18, 19; 28, 29; 60, 61) solidaire en rotation de ladite partie tubulaire, mobile axialement et coopérant en friction avec le premier disque, une pièce de pression (15; 33; 67) déplaçable axialement, des moyens élastiques (20; 34; 66) entre cette pièce de pression et les disques de friction lesdits moyens de réglage étant constitués par un organe d'appui (14; 35; 38; 43; 73) réglable pour la pièce de pression. 3. Rouleau de manutention selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier disque (17) est soli daire d'un manchon (16) monté coulissant sur l'arbre de sortie (4) du réducteur, que la pièce de pression est constituée par une pièce en forme de cloche (15) montée dans ledit manchon (16) à l'extrémité de la partie tubulaire (8) sur laquelle elle est retenue par une vis (14) constituant l'organe d'appui réglable, le premier disque (17) étant monté entre deux autres disques (18, 19) solidaires en rotation seulement de ladite partie tubulaire (8). les disques venant s'appuyer contre une portée axiale de cette partie tubulaire. 4. Rouleau de manutention selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie de l'arbre (2) portant ladite partie tubulaire (8) est rétractable dans cette partie en comprimant un ressort (80) contre l'extrémité intérieure de la partie tubulaire. 5. Rouleau de manutention selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier disque de friction (27) est fixé sur un manchon (25) coulissant sur l'arbre de sortie (4) du réducteur, entre deux disques de friction (28, 29) solidaires en rotation seulement, de ladite partie tubulaire (22), à l'intérieur de celleci, qui comprend une butée axiale (32) pour les disques. et que la piète de pression est constituée d'un disque (33). 6. Rouleau de manutention selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une butée à billes (44) est disposée entre le disque (33) de la pièce de pression et un deuxième disque (42) s'appuyant contre l'extrémité d'une vis 7. Rouleau de manutention selon la revendication 2, comprenant un moteur électrique à rotor extérieur (47) dont le stator (46) est monté sur l'arbre (45) portant ladite partie tubulaire (62) et traversant le réducteur de vitesse, caractérisé en ce que le premier disque (59) est monté coulissant sur l'élément de sortie (54) du réducteur de vitesse, à l'intérieur de ladite partie tubulaire (62), entre deux disques de friction (59, 61) solidaires en rotation de cette partie tubulaire, la pièce de pression étant constituée par l'une des bagues (67) d'une butée à billes dont l'autre bague (68) est en appui contre une pièce (70) montée coulissante sur l'arbre (45) et s'appuyant contre une goupille (71) traversant perpendiculairement l'arbre (45) à travers une lumière (72) et s'appuyant elle-meme-contre l'extrémité d'une vis (73) actionnable à travers ledit arbre,