Brevet FR2725492A1 — publié le 19960412

Un dispositif porte-câbles comporte une chaîne de segments articules, par exemple à deux rangées de maillons intercon- nectés par des traverses entre lesquelles passent les câbles. Le porte-câbles est habituellement monte entre un point fixe et un chariot mobile, ae rayon à assurer le maintien et le déplacement convenable des câbles montes entre ce chariot et le sol. Le fascicule de brevet rancais FR-A-2 661 728 décrit l'usage de patins d'usure, pour certains au moins des maillons de la chaîne. Ceci a apporté un progrès substantiel, notamment en permettant l'usage de chaînes en matière synthétique sur de grandes longueurs, dans des applications où le chariot effectue des déplacements fréquents a vitesse importante, qui sont facilités par l'allégement de la chaîne. La chaîne porte-câble (Figure 1) présente donc d'une part, à partir d'un point fixe El, un brin inférieur au sol 311 en principe maintenu dans un chenal de guidage -, et d'autre part un brin supérieur BS1, lequel rejoint le point d'atta- che 01 sur le chariot, ou point mobile. A l'opposé des points El et 01, la chaîne définit, entre ces deux brins, un arc rouleur BU1, en fore de U couché. Pour une chaîne de flexibilité suffisante, le brin supérieur BSI retombe en partie entre l'arc BU1 et le point mobile 01, pour venir reposer au sol sur un chemin adéquat et/ou sur le Drin in,~é- rieur BII.On rappelle ici plage de contact haute" la partie PCB du brin supérieur qui repose au sol, et "plage de contact basse la partie PCB du chemin au sol et/ou du brin inférieur qui, à un instant donné, reçoit la plage de contact haute. Le Demanderesse a maintenant observé un autre problème. On appelle -plage cescencante PD le début, coté point mobile, du brin supérieur de la chaîne, cui descend incliné vers la plage de contact haute PCH. Au moment où le chariot est commandé en mouvement de retour très rapide, cette plage descendante reporte vers la plage de contact haute PCH une très forte contrainte, alors que cette plage de contact haute est immobile ou même termine un mouvement en sens inverse. I1 en résulte une usure localisée extrêmement rapide et gênante, par frottement intense entre la plage haute de contact et la plage basse de contact, en particulier au début de leur mouvement relatif. La composante de cette contrainte, perpendiculairement à la plage de frottement, peut être considérée comme dépendant de l'angle selon lequel la plage descendante reporte l'accélération sur la plage haute de contact. On a donc essayé d'améliorer les choses en abaissant le point d'attache de la chaîne sur le chariot, ce qui diminue ledit angle. Mais cet aménagement ne donne pas réellement satisfaction. La présente invention a pour objet d'apporter une solution à ce problème. Selon un premier aspect de l'invention, sur une partie au moins du brin supérieur, du côté du point mobile, les maillons (ou segments) sont munis de patins d'usure spéciaux, d'une longueur supérieure à celle qui correspond au rayon de courbure minimum de la chaîne, donc contrariant la courbure de celle-ci. Selon un autre aspect de l'invention, cette caractéristique se combine heureusement avec le fait de prévoir que le point mobile est rapproché vers le sol, par rapport à sa position habituelle alignée sur le sommet de l'arc rouleur, de sorte qu'est réduit ou presque annulé l'angle que forme avec le sol le début du brin supérieur, du point mobile à la plage de contact haute. I1 s'est avéré que la combinaison de ces deux caractéristiques permettait de réduire très fortement l'usure dans la plage de contact haute, ce qui permet d'utiliser des chaînes porte-câbles dans des conditions d'application extrêmes. De préférence, le brin supérieur est muni des patins d'usure spéciaux quasi intégralement dans sa partie qui va du point mobile (01) jusqu'à l'extrémité opposée de la plage de contact haute (PCH). En complément, ou en variante, le début de la partie du brin supérieur qui remonte (PA) de la plage de contact haute vers l'arc rouleur (BU1) est également muni de patins d'usure spéciaux. Avantageusement, certains des patins d'usure spéciaux sont agencés pour forcer un rayon de courbure inverse. Ils peuvent à cet effet avoir une longueur supérieure à celle des patins d'usure spéciaux visés plus haut. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1, déjà citée, illustre les conditions de travail d'une chaîne porte-câble, et la façon dont peut apparaître l'usure; - la figure 2 illustre schématiquement la conception de patins d'usure classique, dans une zone où la chaîne est arquée à sa courbure maximale, c'est-à-dire à son rayon de courbure minimum; - la figure 3 illustre schématiquement l'implantation des patins d'usure spéciaux selon la présente invention; - la figure 4 illustre schématiquement une variante de chaîne double selon la présente invention;; - les figures SA à 5C sont trois vues qui se correspondent, respectivement de face, du dessus et de profil, pour un premier mode de réalisation du patin d'usure spécial selon la présente invention; et - les figures 6A à 6C sont trois vues qui se correspondent, respectivement de face, du dessus et de profil, pour un second mode de réalisation du patin d'usure spécial selon la présente invention; et L'objet de l'invention est principalement défini par le dessin. Et les dessins annexés sont de caractère certain. En conséquence, ils sont à considérer comme incorporés à la description, et pourront servir non seulement à mieux faire comprendre celle-ci, mais aussi à définir l'invention, le cas échéant. Comme déjà indiqué, la Demanderesse a décrit dans son Brevet français précédent FR-A-2 661 728 des patins d'usure perfectionnés pour des chaînes porte-câbles. A toutes fins utiles, le contenu descriptif du Brevet précédent est à considérer comme incorporé à la présente description, notamment pour définir l'agencement connu des maillons et segments d'une chaîne porte-câbles, et pour contribuer à définir complètement les problèmes et spécificités techniques des dispositifs porte-câbles. Les patins d'usure selon le Brevet précédent sont conçus comme indiqué sur la figure 2, qui fait apparaître trois maillons consécutifs Mi, Mi+1 et Mi+2, portés à la courbure maximale. Les trois patins d'usure PS0 possèdent chacun une face inférieure pour l'usure notée PU, ainsi que des flans d'extrémités gauche et droite PUG et PUD qui sont inclinés pour rejoindre le centre O au rayon de courbure minimum. Corrélativement, la longueur y du patin d'usure du côté du maillon ou segment de la chaîne (ici Mi+l) est une fonction f du rayon de courbure Kr. Les chaînes actuelles sont toujours munies de patins d'usure respectant les conditions indiquées sur la figure 2, à savoir que y est au plus égal à la fonction f(Kr), et que les flans d'extrémités PUG et PUD sont orientés pour pouvoir, lorsque le flan gauche d'un patin est en appui sur le flan droit de l'autre, admettre pour la chaîne la courbure maximum correspondant au rayon Kr. La Demanderesse s'est trouvée confrontée à un problème nouveau. On tend maintenant à monter des chaînes porte-câbles sur des chariots ou robots soumis à des mouvements de grande amplitude, donc avec une grande longueur de chaîne. Ces robots vont par exemple accompagner le mouvement d'un convoyeur utilisé pour la fabrication en série, de façon à fournir des pièces complémentaires utiles à cette fabrication, en se déplaçant au même rythme que le convoyeur. Dès que l'opération en cours est terminée, il est souhaitable que le chariot relié à la chaîne porte-câbles revienne très rapidement dans une position initiale, pour recommencer son mouvement d'accompagnement des convoyeurs de fabrication, sans retarder celle-ci. Comme on l'a déjà esquissé brièvement, au moment de ce mouvement de retour rapide, et en particulier au moment où commence ce mouvement de retour rapide, la plage descendante PD de la chaîne porte-câbles (figure 1) va reporter sur la plage de contact haute PCH une accélération très importante. I1 s'est avéré que ce phénomène produisait une usure très rapide de la chaîne porte-câbles au niveau de la plage PCH. La Demanderesse a observé que les conditions de report de l'accélération du chariot (en retour rapide) sur la zone PCH sont complexes, car elles dépendent de la transmission dynamique de cette accélération depuis le point mobile Ol jusqu'à la plage PCH, par la plage descendante PD, laquelle présente des maillons qui peuvent avoir un léger jeu, et présenter une légère flèche, ce qui tend à accroître la brusquerie du report de l'accélération au niveau de la plage PCH. Si, dans une approximation tellement simplificatrice qu'elle est fausse, on assimile la plage descendante PD à un solide, l'effort d'accélération reporté au niveau de la plage PCH dépend essentiellement de la valeur de l'accélération du point mobile Ol au début du retour rapide, et de l'angle que forme la plage descendante PD par rapport au sol. On a donc cherché à diminuer l'accélération en abaissant le point mobile Ol pour le rapprocher du sol, de façon à diminuer ledit angle, espérant par là diminuer l'accélération et l'usure observée. Ceci n'a procuré qu'une amélioration minime. La Demanderesse a donc repris l'analyse du problème posé, et elle a observé, comme indiqué plus haut, que la complexité du comportement dynamique de la plage descendante PD faisait que son assimilation à un solide était hasardeuse. Cette usure des patins près du point mobile est due notamment: - à la plus grande course effectuée par cet élément de la chaîne, - à l'effort vertical appliqué sur les premiers patins en contact avec la surface inférieure PCB, dû à l'accélération de la chaîne en retour de course (recul). Elle a encore observé que les effets de flèche et de jeu étaient importants, et difficiles à maîtriser. C'est ainsi qu'est venue l'idée d'enfreindre la règle habituelle pour la réalisation des patins d'usure, et de munir le début du brin supérieur BS1, à partir du voisinage du point mobile 01, de patins d'usure PS1 et PS2 qui n'obéissent pas à la règle exposée à propos de la figure 2, c'est-à-dire que leur longueur "y" et/ou la conformation de leurs parties d'extrémités PUG et PUD sont choisies pour ne pas respecter la courbure maximale de la chaîne, de préférence pour interdire purement et simplement toute courbure à la chaîne. En accompagnant cette mesure de la prévision de patins d'usure à la fois plus rigides et plus glissants, la Demanderesse a pu constater des améliorations très spectaculaires. On considérera maintenant l'articulation des maillons les uns sur les autres. Sur la majeure partie de la chaîne (sauf quelques maillons proches du point mobile 01), cette articulation est agencée pour n'autoriser qu'une courbure convexe, dont le centre O est du côté intérieur de la chaîne. Ceci est connu, et c'est la cause de la forme rectiligne des parties PD et PA de la chaîne sur la figure 1. Selon un autre aspect de la présente invention, certains au moins des maillons munis de patins spéciaux sont agencés pour n'autoriser que la courbure inverse, concave, c'est à dire dont le centre est à l'extérieur de la chaîne, comme indiqué en rKR sur la figure 3. Ceci est obtenu en modifiant les butées d'articulation. Les mesures décrites à propos de la figures 3 sont avantageusement complémentaires, remarque étant faite les patins d'usure spéciaux PS1 et PS2 et les maillons articulés à courbure inverse seulement ne doivent être montés que dans la partie du brin supérieur BS1 qui ne contribuera jamais à la formation de l'arc rouleur BU1, ce qui vise le cas de chariots à grande excursion, connectés à des chaînes portecâbles de grande longueur. I1 est maintenant fait référence aux figures 5A, 5B et 5C, qui sont respectivement une vue latérale, une vue de gauche et une vue de dessus. Le patin d'usure spécial proposé, désigné dans son ensemble par 100, comprend une semelle inférieure très lisse 101, continuée par de courts raccords en arc de cercle vers des parties montantes 102 et 103, qui reviennent ensuite en convergence oblique, par des flans inclinés 104 et 105, vers le bord supérieur 108 du montant latéral considéré. Ce montant latéral est muni de passages 110 et 111 pour deux vis de fixation qui sont compatibles avec les perforations décrites dans la Demande de Brevet déjà citée. Pour permettre le mouvement relatif des maillons les uns sur les autres, les flans inclinés 104 et 105 sont munis côté chaîne de légers évidements en arc de cercle 114 et 115, respectivement. Dans le mode de réalisation des figures 5A à 5C, la semelle 101 est, côté supérieur, munie de nervures 12i et 122 qui, avec le flan 120 et les extrémités 102 et 103, définissent ici deux alvéoles pouvant contribuer à la rigidité de la semelle. Le mode de réalisation des figures 6A à 6C est assez peu différent. On y voit simplement que les extrémités 102 et 103 définissent seulement deux nervures perpendiculaires au flan latéral. Le patin d'usure spécial proposé peut être réalisé en acier inoxydable, comme l'acier Z2CN18-10, avec polissage miroir sur la face inférieure, notamment la semelle 101, dont on remarquera qu'elle ne possède ni creux ni aspérité. En variante, tout autre acier équivalent peut être utilisé, en bénéficiant éventuellement d'un apport de carbone ou de céramique sur sa face inférieure de contact. En variante, le patin d'usure spécial peut être réalisé en une matière synthétique comme ULTRAMID. Bien que la disposition de patin d'usure telle que proposée fournisse par elle-même déjà d'excellents résultats, même si le point mobile Ol n'est pas abaissé, il reste préférable d'abaisser le point mobile, voire même de le placer presque au niveau du sol, comme illustré dans les dessins annexés. En effet, si elle ne donnait presque aucun résultat en ellemême, cette caractéristique d'abaisser le point mobile se combine par contre heureusement avec la prévision de patins d'usure spéciaux selon la présente invention, pour diminuer de façon spectaculaire l'usure observée dans la partie concernée de la chaîne porte-câbles. Ce phénomène semble pouvoir être expliqué de la manière suivante - par leur excellente faculté de glissement, et leur plus large surface de glissement, les patins d'usure spéciaux diminuent en même temps les effets de l'accélération en termes d'usure par friction entre la plage haute de contact PCH et la plage de contact basse PCB. - de plus, dans la partie concernée de la chaîne, la flexion que l'on avait précédemment devient quasi-inexistante. - il s'est avéré également que le léger jeu que l'on doit prévoir entre les maillons ou segments successifs de la chaîne, même s'il existe toujours, peut voir ses effets annulés du fait des patins d'usure préconisés. Comme déjà indiqué, la plage basse de contact PCB peut être soit un chemin spécialement prévu pour recevoir la partie haute de contact, soit une autre partie de la chaîne, voire même une autre partie d'une autre chaîne. En effet (figure 4), il est possible de monter pour un chariot deux chaînes, respectivement l'une d'un côté l'autre de l'autre, d'une manière généralement symétrique (la symétrie ne s'étendant cependant pas au détail, puisque lorsque la chaîne située d'un côté est très enroulée, celle située de l'autre côté est forcément très déroulée). Revendications 1. Dispositif porte-câbles, du type comprenant une chaîne de maillons dont les articulations autorisent la courbure jusqu'à un rayon prédéfini minimum, et dont certains au moins logent intérieurement des organes porte-câbles, ladite chaîne comprenant un brin supérieur (BS1) qui part du point mobile d'attache (01), et qui, par un arc rouleur en forme de U couché (BU1), s'incurvant au rayon de courbure prédéfini, rejoint un brin inférieur posé au sol (BI1), lequel repasse sous le brin supérieur (BS1) pour rejoindre un point fixe (El), tandis que le brin supérieur (BS1) possède, au voisinage du point mobile, une plage de contact haute (PCH) reposant sur une plage de contact basse (PCB), définie par un chemin au sol et/ou par une partie variable d'un brin de chaîne sol, et que certains des maillons sont munis de patins d'usure (PS0), respectant le rayon de courbure minimum, caractérisé en ce que, sur une partie au moins du brin supérieur (BS1), du côté du point mobile (01), les maillons sont munis de patins d'usure spéciaux (PS1,PS2), d'une longueur supérieure à celle qui correspond au rayon de courbure minimum de la chaîne, donc contrariant la courbure de celle-ci. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le point mobile (01) est rapproché vers le sol, par rapport à sa position habituelle alignée sur le sommet de l'arc rouleur, de sorte qu'est réduit ou presque annulé l'angle que forme avec le sol le début du brin supérieur (BS1), du point mobile (01) à la plage de contact haute (PCH). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le brin supérieur (BS1) est muni des patins d'usure spéciaux (PS1) quasi-intégralement dans sa partie qui va du point mobile (01) jusqu'à l'extrémité opposée de la plage de contact haute (PCH). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le début de la partie du brin supérieur qui remonte de la plage de contact haute (PCH) vers l'arc rouleur (BU1) est également muni de patins d'usure spéciaux (PS2). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les premiers maillons du brin supérieur côté point mobile sont agencés pour admettre un rayon de courbure inverse. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les patins d'usure spéciaux (PS1,PS2) sont réalisés en une matière dure dont la face externe est uniformément lisse, à très faible coefficient de frottement. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les patins d'usure spéciaux (PS1,PS2) sont en acier inoxydable, poli sur leur face externe. 8 . Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les patins d'usure spéciaux (PS1,PS2) sont en une matière synthétique du genre ULTRAMID. 9 . Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les patins d'usure spéciaux (PS1,PS2) possèdent une semelle (101), de préférence échancrée côté chaîne, complétée latéralement d'un montant de fixation (108) sur le flanc du maillon associé. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le montant (108) possède côté intérieur des évidements (114,115) adaptés aux zones de débattement relatif des maillons, et, entre ceux-ci, des passages (110,111) pour des vis de fixation.