Brevet FR2693392A1 — publié le 19940114

La présente invention est relative à un dispositif de manutention de charge de masse importante pour machine-outil et notamment pour des presses de tout genre. Ce dispositif assure le transfert entre l'aire de stockage et de maintenance et l'aire de travail de la machine, cette dernière est interdite à toute présence humaine. Les systèmes connus de manutention utilisent massivement le pont roulant, ce type de manipulation est dangereux pour le personnel et impose l'immobilisation du pont roulant durant toute l'exécution de la tâche. Il existe des dispositifs de déplacement par coussin d'air, néanmoins cette technologie nécessite l'emploi de surfaces actives dépourvues d'aspérités et d'une continuité parfaite, ainsi des irrégularités au niveau des rainures et des trous présents sur la table ou sur l'outil sont préjudiciables à l'emploi de tels dispositifs, de plus ils nécessitent l'utilisation à temps plein d'une servante extérieure au plan de travail. On connaît, par ailleurs, des moyens de déplacement par des tés à billes escamotables par pression hydraulique ; pour être efficaces, ces dernières requièrent là aussi de bons états de surfaces, en outre, elles n'assurent que la mobilité de la charge et non son déplacement et son entraînement. Il est également connu des systèmes de transfert par chaînes pousseuses, ce type de systèmes possède néanmoins des inconvénients tels qu'un encombrement important imposant des difficultés de mise en place ainsi qu'un effort de poussée limitée, nécessitant l'emploi des moyens précédents. La présente invention se propose d'améliorer les systèmes de transfert par l'emploi d'un dispositif très compact, intégré sur la machine-outil et éventuellement sur la servante de réception amovible, notamment motorisée, afin d'assurer une plus grande indépendance de mobilité de l'outillage, limitant au maximum le temps d'utilisation et d'immobilisation d'un pont roulant sous une sécurité accrue pour le personnel. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de déplacement de charge, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un support de transfert de forme allongée, disposant d'organes de déplacement dans sa partie basse, éventuellement motorisés, de moyens de préhension à l'une de ses extrémités, de moyens d'attachement, manuels ou automatisés, notamment réalisés parmi un système de brochage par carter percé et par des oreilles disposées sur la machine-outil à l'autre de ses extrémités ;; ledit support est muni en outre dans son axe longitudinal d'une pluralité de rainures conformant des rails de guidage, dont la section droite est similaire à celles présentes dans la table de la machine-outil, dans lesquelles coulissent des barres allongées, du type crémaillère, possédant sur leur face supérieure une pluralité de zones en relief pour l'accrochage de taquets et sur leur face inférieure, sur toute leur longueur, une pluralité de dents engrénant sur un système de transmission relié à un mécanisme moteur, ces derniers étant situés soit sur ledit support, soit sur la superstructure de la machine-outil. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures - la figure 1 est une vue en élévation frontale d'un bâti autoéquilibré devant s'adapter sur le châssis de la machine outil - la figure 2 est une vue de dessus de ce même bâti, solidarisé sur le châssis de la machine outil ; - la figure 3 est une vue en coupe représentant les rails et les crémaillères coulissant dans les rainures de la machine outil ;; - la figure 4 est une vue plane en élévation frontale d'un taquet pousseur positionné sur sa crémaillère - la figure 5 est une vue de présentation générale de l'ensemble du dispositif - la figure 6 est une vue de dessus d'une structure autonome munie d'une pluralité de dispositifs de déplacement selon l'invention. Selon un exemple de réalisation de ce dispositif de déplacement de charge 1, on élabore à partir d'au moins un profilé 2 de section notamment rectangulaire, de forme allongée, un bâti 3. Sur ce bâti 3 est solidarisé, par exemple par des cordons de soudure 4, un rail 5, ce rail comprend sur toute sa longueur une saignée 6 dont la section droite est similaire aux formes de saignées ou rainures 7 présentes dans la table 8 de la machineoutil 9. Ces rainures 7 pourraient être, le cas échéant, créées si elles n'existaient pas, ou modifiées si leurs sections étaient trop faibles au regard de celles nécessaires au respect du gabarit des crémaillères et de l'importance de l'effort de traction devant être accepté par ces dernières. Cette saignée 6 a pour but de guider en translation un arbre ou crémaillère 10 dont le profil, notamment en T inversé, en I, ou encore en demi-rond, doit coulisser à l'intérieur des rainures 7 de la table 8 de la machine-outil 9. Ladite crémaillère 10 possède une longueur supérieure à celle du rail 5 de guidage, de manière à être toujours en prise avec un organe moteur 11. Elle est munie sur sa face inférieure 12 d'une pluralité de moyens d'engrènement 13 en forme de dents dont le profil peut être choisi parmi les flancs parallèles ou non, les chevrons, ou les hélicoidaux, tandis que la face supérieure 14 comprend une pluralité de zones en relief 15 destinés à l'accrochage de taquets pousseurs 16. Ces moyens d'engrènement soumis à des contraintes mécaniques élevées subiront un traitement thermique adéquat en vue d'augmenter notamment la dureté superficielle des surfaces sollicitées. Le sommet de cette face supérieure 14 de la crémaillère 10 se situe à un niveau inférieur par rapport au sommet 17 du rail 5 de guidage de manière à ce que la charge dont on doit assurer le déplacement repose, non pas sur la crémaillère, mais sur le rail de guidage. On peut aussi, pour améliorer le glissement de l'ensemble des pièces en mouvement, notamment sur les surfaces en regard 12, 18 en fond de rainure du rail de guidage, disposer un revêtement lubrifiant du type "Métaglisse". Lesdites zones en relief 15 comprennent dans leur axe longitudinal deux faces parallèles 19, 20 débouchantes, et dans leur axe transversal une face 21 faisant saillie à angle droit avec les précédentes 19, 20, tandis que l'autre face transversale 22 est inclinée d'un angle inférieur à l'angle droit et conforme ainsi une queue d'aronde 23. Suivant l'extrémité 24, 25 de ladite crémaillère 10, le motif en creux des zones en relief 15 est inversé, la queue d'aronde 23 est toujours tournée vers l'extrémité 24 ou 25 de la crémaillère 10 qui lui est la plus proche. En fonction de l'utilisation de la crémaillère, à la pose ou à la dépose de l'outil, l'utilisateur placera le taquet 16 d'un côté 24 ou de l'autre 25 de manière à ce que ladite crémaillère travaille en traction. En effet, ce mode de travail de la crémaillère est guidé par des impératifs de résistance de matériaux, cela permet d'éviter tout flambage de la crémaillère. Par ailleurs, ce mode de transport répond parfaitement à la sécurité mécanique de la machine dans son environnement matériel et humain, on ne peut en effet entraîner la charge au-delà des points d'équilibre de l'outil sur sa table ou sur son support. Le taquet 16 qui vient se loger dans les zones en relief 15 est de forme globalement trapézoidale, il comprend aussi sur sa base 26 des parties 27 aptes à coïncider avec les faces transversales 21, 22 et longitudinales 19, 20 présentes sur la face supérieure 14 de ladite crémaillère 10. Le motif ainsi élaboré, dont les faces transversales 21, 22 ne sont pas symétriques, facilite le montage et le démontage aisé dudit taquet 16 sur ladite crémaillère 10. Une des faces latérales 28 dudit trapèze est sensiblement arrondie afin d'améliorer le guidage dudit taquet 16 lors de la traction de la crémaillère 10, la partie arrondie 28 s'autocentrant naturellement dans un champ 29 en creux présent sur l'outil à déplacer. Le bâti 3 comprend en outre à l'une de ses extrémités 30 ou 31 des moyens de préhension 32, notamment sous forme de bras 33, qui sont solidarisés par exemple par des cordons de soudure. Ils permettent à l'utilisateur de saisir et de manipuler aisément le support entier ; en effet, celui-ci repose sur un pied central 24, par exemple réalisé dans un matériau similaire au profilé du bâti, et muni dans sa partie basse 35 de roues 36 libres ou motorisées. Ce pied est situé sur le bâti 3 à un endroit proche du centre de gravité de l'ensemble, de manière à autoéquilibrer les charges en mouvement. Le déplacement du bâti 3 sur ses roues 36 s'effectue dans une position sensiblement horizontale, ce qui impose une dimension de pied en relation avec la hauteur comprise entre la table de la machine-outil et le sol. Par ailleurs, on prévoit aussi de placer un autre pied 37 pratiquement à la verticale des moyens de préhension 32, la longueur de ce pied 37 sera légèrement supérieure au pied 34 muni de roues de manière à ce que le bâti, solidarisé de la machine, repose sur ce pied et non sur le pied muni de roues. La hauteur de ce pied pourra être éventuellement variable par des moyens connus (cale, sabot) afin que l'ensemble soit horizontal en charge quelle que soit la topographie du sol. L'autre extrémité 30 ou 31 du bâti 3 est pourvue d'un carter 38 percé transversalement, qui s'adapte sur des oreilles 39, 40 disposées sur le châssis de la machine, de chaque côté des rainures 7 présentes dans la table 8 de la machine-outil 9. Ces oreilles sont aussi percées de part en part, ces trous 41 autorisent lors de la solidarisation entre ledit carter 38 et lesdites oreilles 39, 40, le passage d'une broche 42 assurant l'immobilisation et le positionnement correct du bâti 3 par rapport au sol, ils garantissent ainsi la planéité de l'ensemble. Toutefois, le mode d'accrochage du bâti 3 sur la structure de la machine outil par le système "d'oreilles percées" n'est cité qu'à titre d'exemple, on peut concevoir d'autres systèmes d'attachement équivalents peuvent être envisagés, qu'ils soient manuels ou automatisés. Selon un autre exemple de réalisation de ce dispositif de déplacement de charge, on prévoit la réunion de plusieurs bâtis 3, comme décrits précédemment, sur une même structure 43, éventuellement motorisée, afin de s'adapter au gabarit des machines-outils. On adapte soit sur le bâti 3 lui-même, soit sur la structure 43 comportant plusieurs bâtis, soit sur la superstructure 44 de la machine-outil 9, un groupe de puissance 45, éventuellement hydraulique, électrique, pneumatique, devant servir à actionner les organes de transmission 46 chargés de mettre en mouvement les crémaillères 10 présentes dans les rails 5 de guidage ou la structure 43 de plusieurs bâtis, la rendant ainsi autonome. Ces organes de transmission 46, choisis classiquement parmi les engrenages, les courroies, les chaînes, les cardans, sont aussi suivant la géométrie et l'importance du dispositif, liés tout ou partie au bâti ou à la structure de plusieurs bâtis ou incorporés comme sous-ensembles de la machine-outil devant être équipée d'une pluralité de bâtis. Néanmoins, quelle que soit la solution choisie, les crémaillères 10 seront toujours en prise avec au moins un élément de la cinématique des organes de transmission 46. Suivant la puissance nécessaire au déplacement des charges, les structures porteuses sont munies de plusieurs organes moteurs 45 liés entre eux par des dispositifs tels que limiteur de couple, variateur de couple, chargés d'assurer la synchronisation dans le mouvement. Par ailleurs, les organes moteurs sont dépourvus de puissance lorsque la charge en mouvement atteint ou dépasse des fins de course 47 placés aux extrémités 30 ou 31 des rails 5 de guidage ou sur la crémaillère 10. La pose et la dépose d'outillages sur table de la presse devient par ce dispositif non dangereuse pour le personnel chargé d'exécuter cette tâche, le dispositif qui peut être autonome limite au plus juste l'utilisation d'un pont transporteur et permet d'optimiser les temps de changement d'outils selon les gammes de fabrication désirées. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés cidessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de déplacement de charge, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un support (1) de transfert de forme allongée (2), disposant d'organes de déplacement (36) dans sa partie basse (35), éventuellement motorisés, de moyens de préhension (32) à l'une de ses extrémités (30), de moyens d'attachement, manuels ou automatisés, notamment réalisés parmi un système de brochage par carter percé (38) et par des oreilles (39, 40) disposées sur la machine-outil (9) à l'autre de ses extrémités (31) ; ledit support (1) est muni en outre dans son axe longitudinal d'une pluralité de rainures (6) conformant des rails de guidage (5), dont la section droite est similaire à celle (7) présente dans la table (8) de la machine-outil (9), dans lesquelles coulissent des barres allongées, du type crémaillère (10), possédant sur leur face supérieure (14) une pluralité de zones en relief (15) pour l'accrochage de taquets (16) et sur leur face inférieure (12), sur toute leur longueur, une pluralité de dents (13) engrénant sur un système de transmission (46) relié à un mécanisme moteur (45), ces derniers étant situés soit sur ledit support (1), soit sur la superstructure (44) de la machine-outil (9). 2 - Dispositif de déplacement de charge selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de la crémaillère (10) est plus importante que celle du rail (5) servant au guidage de ladite crémaillère et à la sécurité du dispositif dans son environnement. 3 - Dispositif de déplacement de charge selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le pied (34) muni de roues (36) éventuellement libres, motorisées et servant au déplacement horizontal dudit support ou de la structure autonome est placé au niveau du centre de gravité des pièces constituant le dispositif de déplacement, de manière à autoéquilibrer l'ensemble des charges en mouvement. 4 - Dispositif de déplacement de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on prévoit de placer un pied (37) pratiquement à la verticale des moyens de préhension (32), dont la longueur sera légèrement supérieure à celle du pied (34) muni de roues (36) et variable, s'adaptant par des moyens de réglage à la topographie du sol et rendant le positionnement de l'ensemble pratiquement horizontal. 5 - Dispositif de déplacement de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les zones en relief (15) présentes sur la face supérieure (14) de ladite crémaillère (10), possèdent des motifs en creux, dont l'un des profils (22) latéraux est oblique et conformé notamment en queue d'aronde (23), cette dernière étant orientée vers l'extrémité (24, 25) de la crémaillère (10) qui lui est la plus proche. 6 - Dispositif de déplacement de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sommet de la face supérieure (14) de la crémaillère se situe à un niveau inférieur par rapport au sommet (17) du rail de guidage (5), afin que les surfaces de glissement en regard de la charge se positionnent sur les rails de guidage. 7 - Dispositif de déplacement de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le positionnement dudit taquet (16) sur la face supérieure (14) de ladite crémaillère (10) a lieu suivant l'utilisation dudit dispositif, d'un côté (24) ou de l'autre (25) de la crémaillère (10), afin qu'elle travaille en traction lors du déplacement de la charge, et l'encliquetage dudit taquet (16) sur ladite crémaillère (10) est facilité par les profils latéraux (21, 22) non symétriques présent à la base du taquet (16). 8 - Dispositif de déplacement de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des faces latérales (28) du taquet (16) pousseur présente un profil arrondi, de manière à s'autocentrer dans un champ (29) en creux disposé sur la charge à déplacer. 9 - Dispositif de déplacement de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on peut d'adapter sur une même structure (43) une pluralité de dispositifs de déplacement en fonction du gabarit et de l'autonomie désirée de la machine-outil, ladite structure étant alors munie d'organes de motorisation et de puissance (45), éventuellement électrique, pneumatique, hydraulique, et d'une cinématique d'éléments de transmission (46) assurant le déplacement synchronisé des crémaillères (10) et de la structure autonome mobile (43). 10 - Dispositif de déplacement de charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de transmission (46) de la cinématique des crémaillères (10), de l'un au moins des dispositifs sont liés tout ou partie au dispositif de déplacement (1), à une structure (43) comportant une pluralité de dispositifs de déplacement, à la superstructure (44) de la machine-outil (9).