Brevet FR2741331A1 — publié le 19970523

La présente invention a pour objet un dispositif de bras extensible pour le déplacement horizontal de charges. De façon plus précise, l'invention concerne un dispositif qui peut notamment être monté sur un chariot de transfert d'objets et qui est constitué essentiellement par un châssis monté sur le chariot et par un bras extensible permettant de déplacer des objets ou charges d'une position de stockage vers une deuxième position dans laquelle ces objets sont disposés au dessus du chariot et peuvent donc ainsi être transportés. Il existe de nombreuses situations dans lesquelles on est confronté à ce type de problèmes. Cest notamment le cas pour la manutention des différents colis et objets dans des aéroports. En effet, dans oe cas, le transfert sur palette de ces objets est effectué en partie à l'aide de convoyeurs motorisés constitués par exemple par des rouleaux d'entraînement et en partie par des chariots autonomes qui peuvent par exemple être guidés par des moyens filaires. Il se pose donc le problème du transfert des palettes chargées d'objets depuis le convoyeur de transfert jusqu'au chariot proprement dit. On comprend qu'il est évidemment souhaitable que ce dispositif de transfert puisse être monté sur le chariot lui-même afin d'éviter l'immobilisation de moyens de manutention. Il est également souhaitable que, malgré la présence de ce bras de déplacement des objets, le chariot présente un encombrement aussi réduit que possible et plus précisément que la présence de ce dispositif de bras extensible n'augmente pas le gabarit externe du chariot par rapport à son gabarit utile pour le transfert des objets. On voit également qu'il est intéressant que les parties mobiles du bras extensible par rapport au châssis puissent être déplacées par des moyens qui ne nécessitent pas, sur ces parties mobiles, la mise en plaoe de moyens d'acheminement d'énergie tels que des câbles électriques ou des tuyaux d'alimentation en fluide sous pression. On comprend également que, dans ce cas, le bras extensible doit avoir une résistance mécanique suffisante pour permettre le déplacement des objets de leur position de stockage vers le chariot, c'est-à-dire selon une direction horizontale mais que, durant ce transfert, les objets sont supportés par le chemin de roulement puis par le chariot lui-même. On voit également que, tout en respectant les conditions d'encombrement définies ci-dessus, il est intéressant que le bras puisse présenter une extension importante pour le rendre compatible avec une distance de déplacement qui ne peut être parfaitement définie à l'avance. Un objet de la présente invention est de fournir un dispositif de bras extensible destiné notamment à être fixé sur un chariot qui satisfasse aux exigences énoncées ci-dessus. Pour atteindre ce but, le dispositif de bras extensible pour le déplacement horizontal de charges se caractérise en ce qu'il comprend - un châssis présentant une longueur L selon la direction d'extension; - un premier élément de bras extensible selon ladite direction et mobile par rapport au châssis d'extension selon au moins un sens et dont la longueur est de l'ordre de L; - un deuxième élément de bras extensible, mobile par rapport au premier élément de bras selon ladite direction selon au moins ledit sens, et ayant une longueur de l'ordre de L; - des moyens portés par ledit châssis pour déplacer ledit premier élément de bras avec une course maximale de l'ordre de L par rapport audit châssis selon au moins ledit sens;; - des moyens formant courroie sans fin comportant un premier et un deuxième brins montés sur ledit premier élément de bras et s'étendant sensiblement sur toute la longueur du premier élément de bras; - des premiers moyens pour assujettir un point Pi du premier brin de ladite courroie sans fin à rester au moins temporairement fixe par rapport au châssis lors du déplacement du premier élément de bras par rapport au châssis, par quoi ladite courroie sans fin est animée d'un mouvement par rapport au premier élément de bras; - des deuxièmes moyens pour assujettir un premier point P2 du deuxième brin de la courroie sans fin à rester fixe au moins temporairement par rapport audit deuxième élément de bras, par quoi le mouvement de la courroie sans fin provoque le déplacement du deuxième élément de bras par rapport audit premier élément de bras selon au moins ledit sens. On comprend que, grâce aux dispositions de l'invention, les moyens moteurs sont entièrement disposés sur le châssis et donc sur la partie fixe du dispositif de bras extensible. On comprend également que, dans la position de repos, les premier et deuxième éléments de bras extensible sont rentrés au dessus du châssis, c'est-à-dire au dessus du chariot sur lequel est monté le dispositif et, ainsi, le gabarit du chariot n'est pas modifié par la présence du bras extensible. On comprend également que, grâce à la présence des deux éléments de bras dont la longueur est de préférence sensiblement égale à celle du châssis, la longueur d'extension du bras est de l'ordre de 2L, c'est-à-dire de l'ordre de deux fois la longueur du châssis. Selon un mode préféré de mise en oeuvre, pour permettre l'extension des éléments de bras selon un premier et un deuxième sens, le dispositif se caractérise en ce que lesdits moyens de déplacement comprennent des moyens pour déplacer ledit premier élément de bras par rapport au châssis avec une course maximale de l'ordre de L selon ledit premier sens ou selon ledit deuxième sens, en ce que les premiers et deuxième moyens d'assujettissement sont temporaires et en ce qu'il comprend en outre des troisièmes moyens pour assujettir temporairement un deuxième point P3 dudit premier brin de la courroie sans fin à rester temporairement fixe par rapport au châssis lors du déplacement du premier élément de bras par rapport au châssis, ledit deuxième point, au repos, étant proche de la deuxième extrémité dudit premier élément de bras, et des quatrièmes moyens pour assujettir temporairement un deuxième point P4 du deuxième brin de la courroie sans fin à rester temporairement fixe par rapport au deuxième élément de bras lors du déplacement du deuxième élément de bras par rapport au premier élément de bras, ledit deuxième point P4, au repos, étant proche de la première extrémité dudit premier élément de bras. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux figures annexées sur lesquelles: - la figure la est une vue du dispositif de bras extensible au repos dans un mode de réalisation permettant une extension selon une seule direction; - la figure lb est une vue du même dispositif lorsque les éléments de bras sont partiellement sortis du châssis; - la figure 2a est une vue en élévation d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de bras extensible permettant le déploiement du bras d'un côté et de l'autre du châssis, le bras étant représenté au repos; et - la figure 2b est une vue du dispositif de bras de la figure 2a en position partiellement sortie par rapport au châssis. En se référant tout d'abord aux figures la et lb, on va décrire un premier mode simplifié de réalisation de l'invention dans lequel le bras extensible ne peut être déployé que d'un côté du châssis du dispositif de bras extensible. Sur la figure la, on a représenté de façon schématique le dispositif de bras au repos, c'est-à-dire lorsque le bras est entièrement replié. le dispositif de bras extensible comprend tout d'abord un châssis 10 qui peut, par exemple, être monté sur un chariot servant à transporter des objets, ces objets ayant été amenés sur le chariot à l'aide du dispositif de bras sur lequel il est monté. Dans la description qui suit, par commodité, on considérera que le châssis 10 est fixe. Le bras proprement dit est constitué par un premier élément de bras 12 et par un deuxième élément de bras 14. Comme le montre la figure la, au repos, les deux éléments de bras 12 et 14 sont "rentrés" et disposés en regard du châssis 10. On appellera L la longueur du châssis selon la direction XX' d'extension du bras. Les longueurs des premier 12 et deuxième éléments de bras 14 sont sensiblement égales à L. En d'autres termes, l'encombrement du dispositif de bras extensible selon la direction XX est égal à L lorsque le dispositif est au repos. Le premier élément de bras 12 peut être déplacé en translation selon la direction XX' par rapport au châssis 10 et le deuxième élément de bras 14 peut être également déplacé en translation selon la direction XX' par rapport au premier élément de bras 12. Pour cela, des éléments de guidage mutuels en translation sont prévus, ces éléments de guidage n'étant pas représentés sur les figures la et lb. Le châssis 10 est équipé de moyens de déplacement en translation du premier élément de bras 12 selon la direction XX'. Ces moyens de déplacement montés sur le châssis 10, qui portent la référence générale 16 sont par exemple constitués par un pignon denté 18 monté tournant sur le châssis et entraîné par un moteur par exemple un moteur électrique 20.Le pignon 18 coopère avec une crémaillère 22 solidaire de l'élément de bras 12 et s'étendant sur toute la longueur de celui-ci. Comme le montre la figure la, le pignon 18 est disposé à proximité de la première extrémité 10a du châssis 10. En conséquence, par la rotation du pignon 18, on peut déplacer l'élément de bras 12 en translation selon la direction 1 d'une course maximale sensiblement égale à L. Sur le premier élément de bras 12, est montée une courroie sans fin 24, par exemple une chaîne sans fin, qui passe sur deux roues dentées 26 et 28 montées tournantes à chacune des extrémités 12a et 12b de l'élément de bras 12. Au repos, la chaîne 14 présente donc un premier brin inférieur 24a et un deuxième brin supérieur 24b. Le brin inférieur 24a de la chaîne 24 est muni d'un ergot 30 disposé en un point Pi du brin 24a de la chaîne 24 qui est proche de l'extrémité 12a de l'élément de bras 12 dans sa position de repos. Le châssis 10 est muni d'une pièce 32 fixe définissant un logement qui peut coopérer avec l'ergot 30. Cette pièce 32 est solidaire du bâti 10. On comprend qu'ainsi, le point Pi du brin 24a de la chaîne 24 est assujetti à rester fixe par rapport au châssis 10 lors du déplacement de ltélément de bras 12 par rapport au châssis 10. On comprend que, lorsque le pignon denté 18 engrenant avec la crémaillère 22 commande le déplacement de l'élément de bras 12 selon la direction X, comme le point Pi de la chaîne 24 est fixe par rapport au châssis 10, la chaîne 24 se déplace par rapport à l'élément de bras 12 selon la direction f en terme relatif. Le deuxième élément de bras 14 est muni d'une pièce 34 fixée sur l'élément de bras à proximité de sa deuxième extrémité 14b et qui présente un logement apte à coopérer avec un ergot 36 (point P2) solidaire du brin supérieur 24b de la chaîne lorsque l'élément de bras 12 est dans sa position de repos. Dans cette position de repos, l'ergot 36 est proche de la poulie 28. En d'autres termes, le déplacement, selon la direction X, de l'élément de bras 14 est imposé par le déplacement du point P2 de la chaîne 24 constitué par l'ergot 36 et la course relative est sensiblement égale à L. On comprend donc que, lorsqu'on provoque, à l'aide du système pignon crémaillère 18-22, le déplacement de l'élément de bras 12 selon la direction X d'une longueur Lî, le mouvement de même amplitude de la chaîne 24 communique au deuxième élément de bras 14 un déplacement L1 de cet élément de bras par rapport au premier élément de bras 12, et dans le même sens. On peut donc dire, en première approximation , que, lorsque l'élément de bras 12 s'est déplacé d'une longueur sensiblement égale à L par rapport au châssis 10, simultanément, le deuxième élément de bras 14 s'est déplacé également sensiblement d'une longueur L par rapport à l'élément de bras 12. En d'autres termes, l'extension maximale de l'extrémité 14a par rapport à l'extrémité 10a du châssis, est de 2 fois L, en première approximation. On peut ajouter que, dans le cas de ce mode de réalisation, où le bras peut s'étendre par rapport au châssis seulement selon la direction X, c'est-à-dire au-delà de l'extrémité 10a du châssis, les ergots 30 et 36 peuvent rester en permanence solidaires des logements ménagés dans les pièces 34 et 36 respectivement solidaires du châssis 10 et du deuxième élément de bras 14. De préférence, l'extrémité 14a de l'élément de bras est munie d'un taquet escamotable 50 pour permettre le déplacement des objets. Il faut ajouter que, pour permettre l'extension maximale de l'élément de bras 14 par rapport à l'élément de bras 12, lorsque ces 2 pièces sont au repos, l'ergot 36 de la chaîne 24 et la pièce 34 comportant le logement correspondant sont disposés à proximité de la deuxième extrémité respectivement 12b et 14b des premiers et deuxièmes éléments de bras. En se référant maintenant aux figures 2a et 2b, on va décrire un mode de réalisation perfectionné du dispositif de bras extensible permettant de déplacer le bras par rapport au châssis 10 selon les directions 1 ou 2 marquées sur les figures 2a et 2b, c'est-à-dire de part et d'autre du châssis 10. Dans ce mode de réalisation, on retrouve le châssis 10 avec sa roue dentée 18 coopérant avec la crémaillère 22 du premier élément de bras 12. Le premier élément de bras est équipé de sa chaîne sans fin 24 passant sur les poulies 26 et 28. Le brin inférieur 24a au repos de la chaîne est muni de l'ergot 30 qui coopère avec le logement ménagé dans la pièce 32 solidaire du châssis 10. On retrouve également le deuxième élément de bras 14 qui est muni de la pièce 34 équipée du logement apte à coopérer avec l'ergot 36 solidaire du brin supérieur 24b de la chaîne 24. Comme on l'a déjà expliqué, ces dispositions permettent de provoquer l'extension des éléments de bras 12 et 14 selon la direction 1 représentée sur la figure 2a. Pour permettre le déplacement des éléments de bras selon la direction 2, le système permettant les déplacements relatifs des éléments de bras 12 et 14 par rapport au châssis 10 est "doublé". Tout d'abord, le châssis 10 est équipé d'une deuxième roue dentée 18' qui peut engrener avec la crémaillère 22. Cette deuxième roue dentée est disposée à proximité de la deuxième extrémité 10b du châssis 10 et elle peut être reliée au moteur 20 pour permettre le déplacement du premier élément de bras 12 selon la direction 2. Le châssis 10 comporte également à proximité de son extrémité 10b une pièce 32' munie d'un logement qui peut coopérer avec un ergot 30' (point P3) solidaire du brin inférieur 24a de la chaîne 24. En outre, le deuxième élément de bras 14 est équipé d'une pièce 34' définissant un logement apte à coopérer avec un quatrième ergot 36' solidaire du brin supérieur 24b de la chaîne, l'ergot 26' correspondant à un point P4 disposé, au repos, à proximité de l'extrémité 14a de l'élément de bras 14. On comprend que, lorsque l'on commande la rotation de la roue dentée 18' pour entraîner le déplacement selon la direction 2 de l'élément de bras 12 par rapport au châssis 10, le brin inférieur de la chaîne 24 se déplace selon la direction de la flèche f. Ce déplacement de la chaîne provoque le déplacement de l'élément de bras 14 par rapport à l'élément de bras 12 grâce à la coopération de l'ergot 36' avec le logement de la pièce 34'. La figure 2b montre que, lors de l'extension du bras selon la direction 1, l'ergot 30' se dégage du logement 32' et que l'ergot 36' se dégage du logement 34'. Cest pourquoi, dans ce mode de réalisation, la liaison entre un ergot et le logement correspondant n'est que temporaire et dépend du sens de déplacement. De préférence, l'élément de bras 14 est muni à chacune de ses extrémités d'un taquet escamotable 52 et 54 pour permettre le déplacement des objets à saisir à l'aide du bras. I1 découle de la description du dispositif de bras fait en liaison avec les figures 2a et 2b que l'invention présente les avantages suivants: L'encombrement total du dispositif au repos correspond à la longueur L du châssis du dispositif et tous les moyens moteurs sont montés sur le châssis 10. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir de moyen de transmission d'énergie électrique ou hydraulique vers les éléments de bras 12 et 14 ni de monter des activateurs sur les éléments de bras. Malgré l'encombrement total réduit à la longueur L du châssis, il est possible d'obtenir une extension du bras de part et d'autre du châssis de l'ordre de 2 fois la longueur L. La longueur effective d'extension est légèrement inférieure à la valeur de L du fait qu'il faut maintenir un encastrement mécanique minimum entre le premier élément de bras 12 et le châssis 10 et entre le deuxième élément de bras 14 et le premier élément de bras 12, lorsque ces éléments de bras sont sortis du châssis 10. En outre, dans son mode de réalisation préféré des figures 2a et 2b, le bras extensible peut être déplacé indifféremment des deux côtés du châssis. On comprend que, lorsqu'il n'est pas nécessaire de prévoir une extension maximale du bras, c'est-à-dire une extension inférieure à la longueur 2 fois L, l'extension L1 relative de chaque élément de bras est la même pour chacun de ces éléments. On se trouve donc dans des conditions de rigidité mécanique optimale. Il va de soi que, dans la description détaillée précédente, on a considéré les éléments cinématiques du dispositif de bras extensible. L'homme de l'art trouvera clairement les moyens de construction des éléments de bras 12 et 14 pour assurer les guidages en translation relatif par rapport au bâti 10 et pour conférer à l'ensemble la résistance mécanique souhaitable. En particulier, il est préférable que chaque élément de bras soit constitué par deux longerons parallèles raccordés entre eux. De même, on prévoit de préférence deux chaînes 24 se déplaçant en synchronisme. Enfin, les deux éléments de bras sont disposés de préférence dans un même plan horizontal. Pour le guidage en translation et l'encastrement relatif des éléments de bras entre eux et par rapport au châssis, on peut prévoir sur les faces latérales des éléments de bras des galets assujettis à se déplacer dans des rails en forme de U prévus d'une part sur le châssis 10 pour le guidage de l'élément de bras 12 et sur l'élément de bras 12 pour le guidage de l'élément de bras 14. n va également de soi que le déplacement en translation de l'élément de bras 12 par rapport au châssis 10 pourrait être réalisé par d'autres moyens qu'un système pignon-crémaillère. I1 pourrait par exemple s'agir d'un système à chaînes bien sûr monté sur le châssis 10. ll est clair que le dispositif de bras extensible selon l'invention est particulièrement intéressant dans son mode de réalisation selon lequel il peut être déployé de chaque côté du châssis. Cependant, on ne sort pas de l'invention dans le cas où le bras extensible ne peut être déployé que d'un côté du châssis. REVENDICATIONS 1. Dispositif de bras extensible pour le déplacement horizontal de charges, caractérisé en ce qu'il comprend - un châssis (10) présentant une longueur L selon la direction d'extension; - un premier élément de bras (12) extensible selon ladite direction et mobile par rapport au châssis d'extension selon au moins un sens et dont la longueur est de l'ordre de L; - un deuxième élément de bras (14) extensible, mobile par rapport au premier élément de bras selon ladite direction selon au moins ledit sens, et ayant une longueur de l'ordre de L; - des moyens (18, 18', 20) portés par ledit châssis (10) pour déplacer ledit premier élément de bras avec une course maximale de l'ordre de L par rapport audit châssis selon au moins ledit sens;; - des moyens formant courroie sans fin (24) comportant un premier (24a) et un deuxième (24b) brins montés sur ledit premier élément de bras et s'étendant sensiblement sur toute la longueur du premier élément de bras; - des premiers moyens (30, 32) pour assujettir un point (Pi) du premier brin (24a) de ladite courroie sans fin à rester au moins temporairement fixe par rapport au châssis lors du déplacement du premier élément de bras par rapport au châssis, par quoi ladite courroie sans fin (24) est animée d'un mouvement par rapport au premier élément de bras;; - des deuxièmes moyens (34, 36) pour assujettir un premier point (P2) du deuxième brin (24b) de la courroie sans fin à rester fixe au moins temporairement par rapport audit deuxième élément de bras, par quoi le mouvement de la courroie sans fin provoque le déplacement du deuxième élément de bras par rapport audit premier élément de bras selon au moins ledit sens. 2. Dispositif de bras extensible selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au repos, lesdits premier (12) et deuxième (14) éléments de bras sont en regard dudit châssis (10) de telle manière que les premières extrémités (12a, 14a) des premier et deuxième éléments de bras soient en regard de la première extrémité (10a) du châssis et que les deuxièmes extrémités (12b, 14b) des premier et deuxième éléments de bras soient en regard de la deuxième extrémité (lOb) du châssis, en ce que les moyens de déplacement (18, 20) provoquent le déplacement du premier élément de bras (12) de telle manière que sa première extrémité (12a) fasse saillie hors dudit châssis (10), en ce que ledit premier point (Pl) du premier brin (24a) de la courroie sans fin, au repos, est proche de la première extrémité (12a) du premier élément de bras et en ce que ledit premier point (P2) du deuxième brin (24b) de la courroie sans fin, au repos, est proche de la deuxième extrémité (12b) dudit premier élément de bras. 3. Dispositif de bras extensible selon la revendication 2 pour permettre l'extension des éléments de bras selon un premier et un deuxième sens caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement comprennent des moyens (18, 18', 20, 22) pour déplacer ledit premier élément de bras (12) par rapport au châssis (10) avec une course maximale de l'ordre de L selon ledit premier sens ou selon ledit deuxième sens, en ce que les premiers et deuxième moyens d'assujettissement sont temporaires et en ce qu'il comprend en outre des troisièmes moyens (30', 32f) pour assujettir temporairement un deuxième point (P3) dudit premier brin (24a) de la courroie sans fin à rester temporairement fixe par rapport au châssis lors du déplacement du premier élément de bras (12) par rapport au châssis, ledit deuxième point, au repos, étant proche de la deuxième extrémité (12b) dudit premier élément de bras (12), et des quatrièmes moyens (34', 36') pour assujettir temporairement un deuxième point (P4) du deuxième brin (24b) de la courroie sans fin à rester temporairement fixe par rapport au deuxième élément de bras (14) lors du déplacement du deuxième élément de bras par rapport au premier élément de bras, ledit deuxième point (P4), au repos, étant proche de la première extrémité (12a) dudit premier élément de bras. 4. Dispositif de bras extensible selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens formant courroie sans fin comprennent une chaîne sans fin (24) passant sur deux roues dentées (26, 28) disposées respectivement à proximité de chaque extrémité dudit premier élément de bras (12), lesdites roues étant montées rotatives sur ledit élément de bras, en ce que lesdits quatre points sont constitués chacun par un ergot (30, 36, 30', 36') solidaire de ladite chaîne, et en ce que les premier (32) et troisième (32') moyens d'assujettissement sont des logements solidaires dudit châssis (10) et aptes à coopérer temporairement avec les ergots du premier brin (24a) de ladite chaîne, et les deuxièmes (34) et quatrièmes (34') moyens d'assujettissement sont des logements solidaires dudit deuxième élément de bras (14) et aptes à coopérer avec les ergots du deuxième brin de ladite chaîne. 5. Dispositif de bras extensible selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement du premier élément de bras (12) comprennent des moyens formant pignon denté (18, 18') montés sur ledit châssis (10) des moyens (20) d'entraînement en rotation des moyens formant pignon et des moyens formant crémaillère (22) solidaires du premier élément de bras (12) s'étendant sensiblement sur toute la longueur dudit élément de bras aptes à coopérer avec les moyens formant pignon.