Brevet FR2665411A1 — publié le 19920207

"Dispositif de changement de direction sur place pour chariot de manutention". Les moyens de manutention, actuellement utilisés, pour transporter des charges ou des pièces en cours de fabrication, par exemple, entre un lieu de fabrication ou de stockage et un autre lieu de fabrication, de stockage ou d'expédition, sont constitués soit par des chariots élévateurs à conducteur porté, soit par des chariots autonomes de type frlo-guidés, à guidage optronique ou à repérage trigonométrique, par laser ou autre. Quels que soient leurs moyens de conduite, les chariots actuels nécessitent des aires d'évolution importantes, en rapport avec le rayon maximal de leur courbe d'évolution, c'est à dire en fonction de la structure et de la position de leurs roues directrices. Le rayon est d'ailleurs d'autant plus grand que le chariot a un encombrement important et que la masse est grande. En d'autres termes, les évolutions de ces chariots exigent d'autant plus de place que les charges portées sont lourdes, ce qui oblige à organiser les tracés de circulation consommant beaucoup d'espace, au détriment des aires de production et de stockage. Un autre inconvénient de ce mode de changement de direction est qu'il apporte des imprécisions sur la position du chariot en fin de changement de direction. Si ces imprécisions peuvent être rattrapées avec les chariots à conducteur porté, il n'en est pas de même avec des chariots autonomes. En effet, dans ce cas, les imprécisions de trajectoire circulaires s'ajoutent à la dérive transversale, résultant du déplacement rectiligne du chariot, et affectent donc la précision du positionnement final de ce dernier. La présente invention a pour but de fournir un dispositif de changement de direction qui remédie à ces inconvénients, c'est à dire qui permette de réduire le rayon des trajectoires circulaires du chariot, tout en réduisant les imprécisions de positionnement et, cela quels que soient l'encombrement de ce chariot et la masse de la charge portée par lui. Ce dispositif comprend un coulisseau vertical monté coulissant dans des glissières du châssis, un plateau circulaire calé à l'extrémité inférieure du coulisseau, une couronne montée libre en rotation sur le plateau, des moyens aptes à communiquer un mouvement de rotation relatif entre le plateau et la couronne et des moyens interposés entre le coulisseau et le châssis et aptes à leur communiquer des mouvements verticaux relatifs entre au moins une position de transport, dans laquelle la couronne est au-dessus du sol et les moyens d'entrainement en translation horizontale du chariot en contact avec le sol, et une position de pivotement, dans laquelle seule la couronne est en contact avec le sol. Avec cet agencement, le changement de direction du chariot s'effectue en provoquant le déplacement vertical vers le bas du coulisseau jusqu'à ce que la couronne vienne en contact avec le sol. A partir de cet instant, le maintien de l'actionnement des moyens pour provoquer le déplacement du coulisseau, permet de déplacer vers le haut l'ensemble du châssis du chariot, jusqu'à ce que les moyens assurant la translation horizontale aient perdu contact avec le sol. I1 suffit alors d'arrêter les moyens provoquant le déplacement vertical et d'agir sur ceux provoquant la rotation relative entre le plateau et la couronne pour que le plateau, mais aussi le coulisseau et l'ensemble du châssis, pivotent de l'angle voulu autour de l'axe vertical de rotation. Un tel dispositif permet donc de faire pivoter le chariot sur place, à l'intersection même des directions de ses trajectoires et en l'absence de toute roue directrice. Cette faculté de changer de ligne de direction sur place permet de réduire la dimension des allées nécessaire aux déplacements du chariot à une valeur égale à la dimension de la diagonale de son châssis, augmentée d'un jeu fonctionnel de l'ordre d'une dizaine de centimètres de chaque côté. Cela procure un gain d'espace important de l'ordre de 25 à 30 % par rapport à un chariot avec roues directrices. Ce dispositif peut être utilisé avec des chariots munis de roues non directrices ou de chenilles mais aussi avec des chariots comportant des roues directrices, celles-ci n'étant alors utilisées que pour les corrections de trajectoire en cours de déplacement longitudinal. La rotation sur place avec les roues levées réduit considérablement les imprécisions de positionnement du chariot et facilite les corrections de la dérive transversale des chariots autonomes. Dans une forme d'exécution de l'invention, le plateau est solidaire de moyens d'indexation du pivotement angulaire coopérant avec des moyens complémentaires liés à la couronne. Ainsi, en fin de rotation, dans le sens horaire ou anti horaire t pour des valeurs angulaires déterminées, les moyens d'indexation positionnent le chariot par rapport à la couronne, donc par rapport à la position de départ, et garantissent la précision du positionnement du chariot, lorsque ses moyens d'entrainement en translation reprennent contact avec le sol. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limtatif, une forme d'exécution du dispositif selon l'invention dans le cas de son application à un chariot autonome pour le transport de coils. Figure 1 est une vue en perspective du chariot, Figures 2 et 3 en sont des vues de côté en coupe transversale avec le dispositif respectivement en position de transport et en position de pivotement, Figure 4 est une vue en plan par dessus du chariot avant rotation. Dans ces dessins, 2 désigne de manière générale le châssis du chariot dont les moyens d'entrainement en translation sont constitués par deux chenilles 3 entrainées par des roues motrices 4 et guidées par des roues de renvoi 5. Selon l'invention, le dispositif de changement de direction comprend un coulisseau 6 monté coulissant dans des glissières verticales 7 solidaires du châssis 2. Ce coulisseau est lié, par son extrémité inférieure, à un plateau circulaire 8 sur la périphérie duquel est montée libre en rotation une couronne 9 d'appui au sol. Une bague de roulement à rouleaux 10 est interposée entre le plateau 8 et la couronne 9. Le coulisseau 6 est relié à des moyens aptes à lui communiquer un mouvement de déplacement vertical, moyens qui, dans cette forme d'exécution, sont constitués par un moteur électrique 12 entrainant, par l'intermédiaire d'une transmission par poulies et courroies 13, une vis verticale 14. Cette vis, montée libre en rotation dans des paliers 15 solidaires du châssis, coopère avec un écrou 16 lié au coulisseau 6 par une pièce de liaison 17 le calant également en rotation. La liaison plateau 8-couronne 9 est associée à des moyens aptes à leur communiquer un mouvement de rotation relatif autour d'un axe vertical, moyens qui, dans cette forme d'exécution, sont constitués par un moteur électrique 18 fixé sur le plateau 8. L'arbre de sortie 19 de ce moteur entraîne un pignon 20 s'engrennant sur une denture périphérique 22 de la couronne 9. Ce chariot étant destiné à transporter des coils, c'est à dire des bandes métalliques enroulées en spirales, le coulisseau 6 est solidaire d'un éperon 23 saillant horizontalement sur l'avant du chariot. I1 est bien évident que le disposiitif selon l'invention s'applique également aux chariots comportant tout autre dispositif pour supporter ou saisir des charges et, en particulier, aux chariots comportant, à la place de l'éperon, une fourche de levage ou une plateforme, fourche et plateforme étant solidaires du coulisseau 6. De même le coulisseau 6 qui s'étend verticalement sur la totalité de la hauteur du chariot peut bien entendu présenter une hauteur inférieure, en fonction des besoins de manutention. Dans cette application, ce chariot est autonome, c'est à dire est muni de batteries 21 capables d'alimenter ses moteurs électriques 1218 et celui d'entrainement des roues 4. I1 comporte également des moyens régissant sa conduite et réagissant à des moyens extérieurs repérant sa position par rapport à des points fixes. En position normale de transport, et comme le montre la figure 2, le coulisseau 6, le plateau 8 et la couronne 9 sont dans une position verticale telle que la couronne 9 est à une distance D1 du sol 24. Cette distance est suffisamment grande pour permettre les déplacements verticaux de l'éperon 23 pour saisir le coil ou le déposer sur un support à la sortie d'une machine de fabrication ou un lieu de stockage. A titre d'exemple, cette distance a une valeur de l'ordre de 50 mm. I1 faut ici noter que les mouvements verticaux nécessaires au transfert de la charge sont assurés par les moyens commandant les déplacements verticaux du coulisseau et ne nécessitent donc aucun moyen moteur complémentaire. Lorsque le chariot en déplacement arrive dans une zone de pivotement, il est soumis à une décélération de sa vitesse de translation, puis est arrêté dans une position longitudinale contrôlée par des moyens de positionnement, qui n'ont pas à être décrits ici. Dès l'arrêt, le moteur électrique 12 est alimenté de manière à entrainer en rotation la vis 14 pour communiquer au coulisseau 6 un déplacement vertical vers le bas, dans le sens de la flèche 25 de figure 3. Durant ce mouvement, la couronne 9 portée par le plateau 8 vient en contact avec le sol, comme montré à la figure 3.A partir de là, la rotation de la vis 14 se continuant, ce n'est plus le coulisseau 6 qui se déplace vers le bas, mais l'ensemble du châssis 2 qui se déplace verticalement vers le haut, dans le sens de la flèche 26, en entraînant avec lui les moyens d'entrainement en translation longitudinale du chariot et, en l'occurence les roues 4 et 5 avec les chenilles 3. A la fin de ce mouvement, et comme le montre la figure 3, les roues et chenilles sont séparées du sol par une distance D2, ayant par exemple, une valeur de l'ordre de 10 mm. Dans cette position, l'alimentation du moteur électrique 18 entraîne la mise en rotation du pignon 20 qui, par engrènement sur la denture 22 de la couronne 9, provoque la rotation du plateau 8 par rapport à la couronne 9, c'est à dire du coulisseau 6, de l'éperon 23, de la charge et de l'ensemble du châssis 2. Cette rotation, qui peut s'effectuer sur une valeur angulaire quelconque, nécessite une surface d'évolution au plus égale au plus grand rayon R de l'encombrement du châssis (figure 4), c'est à dire à une surface qui est très inférieure à celle nécessaire pour la rotation d'un chariot muni de roues directrices. A la fin de la rotation, le moteur 12 entraine en rotation en sens inverse la vis 14 de manière à, dans une première phase, amener les trains de chenilles 3 en contact avec le sol, puis, dans une deuxième phase, ramener le coulisseau 6 et les éléments qu'il porte dans la position de transport représentée à la figure 2. Avantageusement, et pour améliorer la précision de la rotation du chariot, le plateau 8 est solidaire de moyens d'indexation coopérant avec des moyens complémentaires. Dans la forme d'exécution représentée aux figures 2 et 3, les moyens d'indexation sont constitués par un doigt radial 27 monté coulissant par rapport au plateau 8. Ce doigt est disposé dans la partie interne du plateau 8 et est reliée à des moyens 28 aptes à le déplacer transversalement, tel qu'un électro-aimant. Son extrémité externe et libre coopère avec des canelures de positionnement 29 ménagées sur la face interne de la couronne 9. On conçoit que par un choix judicieux de la forme des canelures et du doigt 27, et par une répartition angulaire rigoureuse des canelures, il soit possible, pour chaque valeur angulaire de pivotement préselectionnée, d'obtenir une bonne précision de positionnement de la rotation. I1 faut ici noter que la précision de la rotation, avec ou sans indexation, est indépendante de la charge et des moyens de maintien de cette charge, de sorte que le dispositif selon l'invention peut être utilisé aussi bien pour des chariots de manutention destinés à porter des charges lourdes supérieures à 3 tonnes que pour des chariots destinés à transporter des charges moyennes ou faibles ayant une valeur inférieure à 1 tonne. Indépendamment de la réduction de la surface au sol nécessaire pour permettre le pivotement du chariot, c'est à dire du gain en aires de circulation ou de stockage dans un atelier, le dispositif selon l'invention permet, pour les chariots autonomes, d'éliminer l'incidence de la dérive transversale sur la précision du positionnement en fin de pivotement. REVENDICATIONS 1. Dispositif de changement de direction sur place pour chariot de manutention, du type comportant un châssis avec des moyens d'entrainement au moins en translation, et des moyens aptes à porter une charge, caractérisé en ce qu'il comprend un coulisseau vertical (6) monté coulissant dans des glissières (7) du châssis (2), un plateau circulaire (8) calé à l'extrémité inférieure du coulisseau, une couronne (9) montée libre en rotation sur le plateau autour d'un axe vertical, des moyens (18-20-22) aptes à communiquer un mouvement de rotation relatif entre le plateau (8) et la couronne (9) et des moyens (12 à 16) interposés entre le coulisseau et le châssis et aptes à leur communiquer des mouvements verticaux relatifs entre au moins une position de transport, dans laquelle la couronne (9) est au-dessus du sol et les moyens d'entrainement en translation horizontale (3 à 5) du chariot sont en contact avec le sol, et une position de pivotement, dans laquelle seule la couronne (9) est en contact avec le sol. 2. Dispositif de changement de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens fournissant les mouvements relatifs châssis (2) -coulisseau (6) comprennent un moteur électrique (12) dont le corps est fixé au châssis (2), une vis verticale (14), montée libre en rotation dans des paliers fixes (15) du châssis (2) et liée en rotation à l'arbre du moteur par une transmission (13) de mouvement circulaire, et un écrou (16), coopérant avec la vis (14) et calé en rotation par rapport à elle par les moyens (17) le liant au coulisseau. 3. Dispositif selon l'une queclonque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens fournissant le mouvement de rotation relatif entre le plateau (8) et la couronne (9) sont constitués par un moteur électrique (18) dont le corps est solidaire du plateau (8) et dont l'arbre de sortie est solidaire d'un pignon (20) engrennant avec une denture (22) ménagée à la périphérie de la couronne (9). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le coulisseau (6) est solidaire des moyens (23) aptes à porter la charge. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens aptes à porter la charge sont constitués par un éperon (23) saillant transversalement vers l'avant du coulisseau. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens aptes à porter la charge sont constitués par un plateau horizontal solidaire du coulisseau. 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens aptes à porter la charge sont constitués par des fourches saillant transversalement vers l'avant du coulisseau. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le plateau (8) est solidaire des moyens (27) d'indexation du pivotement angulaire coopérant avec des moyens complémentaires (29) de la couronne. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'indexation du plateau sont constitués par un doigt radial (27) est attelé à des moyens (28) aptes à le déplacer longitudinalement et dont l'extrémité, externe et libre, est apte à coopérer avec l'une des canelures de positionnement (29) ménagées sur la face interne de la couronne (9).