Brevet FR2775674A1 — publié le 19990910

CONVOYEUR HELICOIDAL A CORDES La présente invention concerne les convoyeurs hélicoïdaux permettant de transporter des charges selon un chemin de déplacement hélicoïdal ayant un axe central vertical entre un passage d'entrée- sortie supérieur et un passage d'entrée-sortie inférieur. Par le fait que le chemin de déplacement est hélicoïdal selon un pas défini tel que la pente est relativement faible, la charge peut rester en appui sur un support mobile pendant son déplacement hélicoïdal, sans glissement intempestif. Les convoyeurs hélicoïdaux actuellement utilisés ont généralement des lisses latérales intérieure et extérieure de guidage des charges le long du chemin de déplacement, et comportent des moyens de support et d'entraînement des charges sur le chemin de déplacement. Les lisses latérales de guidage et les moyens de support et d'entraînement sont portés par un bâti. Parmi les convoyeurs hélicoïdaux connus, on peut citer un convoyeur dans lequel les moyens de support et d'entraînement sont constitués par une bande continue conformée en double hélice, avec une nappe supérieure hélicoïdale formant un tapis roulant continu, et avec un retour de bande en forme de nappe hélicoïdale inférieure parallèle à la nappe hélicoïdale supérieure qui supporte la charge. Une telle disposition est particulièrement onéreuse, et nécessite la confection d'une bande de forme très précise. Le vieillissement inévitable de la bande multiplie les risques de pannes dans le temps. Parmi les convoyeurs hélicoïdaux connus, on peut également citer un convoyeur hélicoïdal à palettes, avec un guide hélicoïdal en position médiane du chemin de déplacement hélicoïdal et portant une chaîne formée de palettes articulées les unes aux autres pour former un tapis hélicoïdal continu. Un tel dispositif est particulièrement bruyant, complexe, et onéreux à l'entretien. Il n'est pas rare que les palettes se décrochent les unes par rapport aux autres. Les frottements non négligeables entre les palettes et le guide central nécessitent de nombreuses reprises de motorisation intermédiaires, selon la hauteur du convoyeur hélicoïdal. Les éléments mécaniques de motorisation occupent l'espace central du convoyeur, et sont difficilement accessibles pour l'entretien. Ces dispositifs, a priori applicables pour le transport de charges de tailles diverses, présentent ainsi des inconvénients non négligeables qui limitent les applications à bas prix. La présente invention vise en particulier à concevoir une nouvelle structure de convoyeur hélicoïdal particulièrement adaptée pour le transport de charges diverses sur des plateaux à taille prédéterminée, en particulier pour le transport de plateaux-repas dans les cuisines de collectivité. La taille constante des plateaux permet alors de concevoir une structure de convoyeur hélicoïdal plus simple et moins onéreuse, plus facile d'entretien, et plus fiable. Ainsi, le problème proposé par la présente invention est de concevoir une nouvelle structure de convoyeur hélicoïdal pour le transport de plateaux selon un chemin de déplacement hélicoïdal, le convoyeur étant particulièrement simple et peu onéreux, fiable, peu bruyant, et facile à nettoyer. Pour atteindre ces objets ainsi que d'autres, un convoyeur hélicoïdal selon l'invention permet le transport de plateaux selon un chemin de déplacement hélicoïdal ayant un axe central vertical entre un passage d'entrée-sortie inférieur et un passage d'entrée- sortie supérieur. Le convoyeur comprend des lisses latérales intérieure et extérieure de guidage des plateaux le long du chemin de déplacement, et des moyens de support et d'entraînement des plateaux sur le chemin de déplacement, les lisses latérales de guidage et les moyens de support et d'entraînement étant portés par un bâti; les moyens de support et d'entraînement comprennent: - au moins deux cordes continues décalées radialement l'une par rapport à l'autre, - guidées chacune selon le chemin de déplacement par une série de poulies latérales intérieures dont la face supérieure est en retrait au dessous de la portion de génératrice supérieure de la corde respective qu'elles guident, - entraînées par des moyens d'entraînement à vitesses angulaires égales autour de l'axe central vertical. Ainsi, les plateaux reposent sur les cordes qui les supportent et les entraînent en mouvement. Selon une structure avantageuse et peu onéreuse, des traverses radiales relient les lisses latérales de guidage en des zones distinctes régulièrement réparties le long du chemin de déplacement, et les traverses radiales portent lesdites poulies latérales intérieures. De préférence, les poulies latérales intérieures tourillonnent librement autour d'arbres de rotation inclinés dans un plan radial vers l'axe central vertical. Le soutien des cordes entre les zones occupées par les poulies latérales intérieures peut avantageusement être assuré par des rouleaux supports à axe radial, interposés entre les traverses pour supporter chaque corde entre leur appui sur deux poulies latérales intérieures successives. On réalise ainsi un support efficace entraînant des frottements très réduits ou nuls. Les cordes doivent présenter à la fois de bonnes caractéristiques de résistance à l'allongement, et de bonnes caractéristiques d'adhésion pour éviter le glissement intempestif des plateaux. On peut ainsi prévoir avantageusement des cordes ayant une âme en un premier matériau à allongement restreint entourée d'une enveloppe en un second matériau adhérent. Par exemple, l'âme est en polyester, ou en fibre aramide disponible sous la marque Kevlar, ou en métal, selon un diamètre de 3 millimètres environ, et l'enveloppe est en polyuréthane à surface rugueuse structurée. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue de dessus d'un convoyeur hélicoïdal selon un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 2 est une vue de face du convoyeur de la figure 1, dans un mode de réalisation à deux spires; - la figure 3 est une vue de détail de côté, montrant l'appui d'un plateau sur les cordes; - la figure 4 est une perspective montrant deux poulies latérales intérieures portées par une traverse; et - la figure 5 est une vue de détail montrant une structure de poulie latérale intérieure en coupe transversale. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, un convoyeur hélicoïdal selon l'invention comprend un bâti 1 tubulaire central disposé selon l'axe vertical 2 du convoyeur, et reposant sur le sol. Le bâti 1 porte des traverses radiales, telles que par exemple la traverse radiale 3, réparties régulièrement en périphérie du bâti 1 selon un parcours hélicoïdal pour définir le chemin de déplacement hélicoïdal du convoyeur. Ainsi, sur la vue de dessus, on distingue les traverses radiales 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 et , réparties régulièrement tous les 45 en périphérie du bâti 1. Sur la figure 2 en vue de côté, on a représenté seulement la moitié des traverses, pour la clarté du dessin. On retrouve ainsi les traverses 9, 3 et 7 de la spire supérieure de la figure 1. On distingue en outre plusieurs traverses de la spire inférieure du chemin de déplacement hélicoïdal, à savoir les traverses 11, 12, 13 et 14. Chaque traverse telle que la traverse 9 relie deux montants successifs intérieurs 15 et 16 faisant partie du bâti 1. Ainsi, le bâti 1 est formé de montants intérieurs tels que les montants 15 et 16, disposés à l'intérieur du chemin de déplacement hélicoïdal, reliés par les extrémités intérieures des traverses radiales 3-14 supports de poulies latérales intérieures 23, 24. Le convoyeur permet de déplacer des charges selon un chemin de déplacement hélicoïdal d'axe central vertical 2 entre un passage d'entrée-sortie inférieur 17 et un passage d'entrée-sortie supérieur 18. Le chemin est limité latéralement par une lisse latérale intérieure 19 hélicoïdale et par une lisse latérale extérieure 20 hélicoïdale, assurant le guidage des plateaux le long du chemin de déplacement. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, les lisses de guidage intérieure 19 et extérieure 20 sont portées par les traverses telles que la traverse 9, comme on le voit notamment sur la figure 3. Dans ce même mode de réalisation illustré sur les figures, le convoyeur hélicoïdal comprend, comme moyen de support et d'entraînement des plateaux, deux cordes 21 et 22 continues, décalées radialement l'une par rapport à l'autre, et guidées chacune selon le chemin de déplacement hélicoïdal par une série de poulies latérales intérieures telles que les poulies 23 et 24. En alternative, sans sortir du cadre de l'invention, on pourra prévoir trois cordes continues décalées radialement les unes par rapport aux autres, ou un nombre de cordes supérieur à trois. Les poulies latérales intérieures telles que les poulies 23 et 24 ont une face supérieure respective 25 ou 26 qui est en retrait au dessous de la portion de génératrice supérieure de la corde respective 21 ou 22 qu'elles guident. De la sorte, le plateau 27 porté par les cordes 21 et 22 ne touche pas sensiblement la poulie latérale intérieure 23 ou 24 lors de son passage. Par exemple, les poulies latérales intérieures 23 et 24 sont avantageusement montées pour tourillonner librement autour d'arbres de rotation respectifs 28 et 29 qui sont inclinés de quelques degrés dans un plan sensiblement radial vers l'axe central vertical, comme illustré sur les figures. Les poulies latérales intérieures telles que la poulie 23, du fait de l'inclinaison de leur arbre de rotation tel que l'arbre de rotation 28, sont soumises à une force tendant à les déplacer vers le haut. Pour cela, il faut prévoir un arbre de rotation 28 muni de moyens empêchant le déplacement de la poulie latérale intérieure 23 vers le haut. La figure 5 illustre un mode de réalisation possible, dans lequel la poulie latérale intérieure 23 tourillonne autour de son arbre de rotation 28 par l'intermédiaire d'un roulement à bille dont la cage extérieure 30 est solidaire de la poulie latérale intérieure 23, et dont la cage intérieure 31 est solidaire de l'arbre de rotation 28. L'arbre de rotation est une vis dont la tête 33 porte sur la face supérieure de la cage intérieure 31, la face inférieure de la cage intérieure 31 venant porter contre une pièce d'arrêt 34, et la tige 32 de la vis traversant un trou correspondant de la traverse 9 et étant retenue par un écrou 35. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, des rouleaux supports tels que le rouleau 36, à axe radial, sont interposés entre les traverses successives telles que les traverses 9 et 10, pour supporter chacun les cordes 21 et 22 entre leur appui sur deux poulies latérales intérieures successives qui les guident. Le rouleau support 36 tourillonne librement autour d'un axe radial, et est monté avec deux bouts d'axe d'extrémité engagés dans des trous correspondants des lisses latérales de guidage 19 et 20. Les cordes 21 et 22 sont entraînées par des moyens d'entraînement à des vitesses telles que leurs vitesses angulaires sont égales autour de l'axe central vertical 2. Chaque corde 21 ou 22 suit un chemin polygonal hélicoïdal défini par les poulies latérales intérieures telles que les poulies 23 et 24 le long du chemin de déplacement entre les passages d'entrée-sortie 17 et 18. Chaque corde 21 et 22 suit également un chemin de retour direct à tronçon vertical 37 ou 38, à poulie motrice respective 39 ou 40, et à dispositif tendeur 41. Les poulies motrices 39 et 40 sont entraînées par un même motoréducteur électrique 42, et présentent des diamètres différents en proportion des diamètres moyens des chemins hélicoïdaux parcourus par les cordes respectives 21 et 22. De cette façon, les cordes se déplacent, le long du chemin hélicoïdal, selon une même vitesse angulaire autour de l'axe vertical 2. Chaque poulie motrice 39 ou 40 comporte une gorge cylindrique large et est associée à des galets de guidage opposes pour guider latéralement et maintenir en position axiale constante une spire de corde 21 ou 22 enroulée autour de la poulie motrice 39 ou 40. Le dispositif tendeur 41 peut comprendre une poulie de tension sollicitée par des moyens élastiques, de façon connue de l'homme du métier. De préférence, comme illustré sur les figures, le chemin de retour direct à tronçon vertical 37 ou 38 est disposé à l'extérieur du contour hélicoïdal du convoyeur, ainsi que le dispositif tendeur 41 et le motoréducteur électrique 42. De cette façon, les éléments mécaniques de motorisation sont aisément accessibles pour l'entretien. En outre, cela libère le puits intérieur central entre les montants intérieurs 15, 16, pour autoriser l'accès intérieur pour le nettoyage et l'entretien des éléments de support et d'entraînement des plateaux. Le puits intérieur central peut être équipé de barreaux formant échelle. Chacune des cordes 21 et 22 peut avantageusement comprendre une âme en un premier matériau à allongement restreint entourée d'une enveloppe en un second matériau adhérent. De bons résultats sont obtenus en utilisant une âme en polyester, ou en fibre aramide disponible sous la marque Kevlar, ou en métal, d'un diamètre de 3 millimètres environ, entourée d'une enveloppe en polyuréthane à surface rugueuse structurée. Lors de l'utilisation, les plateaux tels que le plateau 27 reposent sur les cordes 21 et 22 et sont guidés latéralement par les lisses latérales de guidage 19 et 20. Ils sont ainsi déplacés le long du chemin de déplacement hélicoïdal entre le passage d'entrée-sortie supérieur 18 et le passage d'entrée-sortie inférieur 17, dans un sens de déplacement déterminé par le sens de rotation du moteur 42. On comprend que, en l'absence de plateaux, les organes du convoyeur sont aisément accessibles. Notamment, les rouleaux supports 36 sont aisément accessibles pour l'entretien, ou leur remplacement; il en est de même des poulies latérales intérieures de guidage. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Convoyeur hélicoïdal pour le transport de plateaux (27) selon un chemin de déplacement hélicoïdal ayant un axe central (2) vertical entre un passage d'entrée-sortie inférieur (17) et un passage d'entrée- sortie supérieur (18), ayant des lisses latérales intérieure (19) et extérieure (20) de guidage des plateaux (27) le long du chemin de déplacement, et ayant des moyens de support et d'entraînement des plateaux (27) sur le chemin de déplacement, les lisses latérales de guidage (19, 20) et les moyens de support et d'entraînement étant portés par un bâti (1), caractérisé en ce que les moyens de support et d'entraînement comprennent: - au moins deux cordes (21, 22) continues décalées radialement l'une par rapport à l'autre, - guidées chacune selon le chemin de déplacement par une série de poulies latérales intérieures (23, 24) dont la face supérieure (25, 26) est en retrait au dessous de la portion de génératrice supérieure de la corde (21, 22) respective qu'elles guident, - entraînées par des moyens d'entraînement à vitesses angulaires égales autour de l'axe central vertical (2), de sorte que les plateaux (27) reposent sur les cordes (21, 22) qui les supportent et les entraînent en mouvement. 2 - Convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que des traverses radiales (3-14) relient les lisses latérales de guidage (19, 20) en des zones distinctes régulièrement réparties le long du chemin de déplacement, et les traverses radiales (3-14) portent lesdites poulies latérales intérieures (23, 24). 3 - Convoyeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les poulies latérales intérieures (23, 24) tourillonnent librement autour d'arbres de rotation (28, 29) inclinés dans un plan radial vers l'axe central (2) vertical. 4 - Convoyeur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que des rouleaux supports (36) à axe radial sont interposés entre les traverses successives (9, 10) pour supporter les cordes (21, 22) entre leur appui sur deux poulies latérales intérieures successives. - Convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque corde (21, 22) suit un chemin polygonal hélicoïdal défini par les poulies latérales intérieures (23, 24) le long du chemin de déplacement entre les passages d'entrée-sortie (17, 18), et un chemin de retour direct à tronçon vertical (37, 38), à poulie motrice (39, 40) et à dispositif tendeur (41). 6 - Convoyeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque poulie motrice (39, 40) comporte une gorge cylindrique large et est associée à des galets de guidage opposés pour guider latéralement et maintenir en position axiale constante une spire de corde (21, 22) enroulée autour de la poulie motrice (39, 40). 7 - Convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les cordes (21, 22) comprennent une âme en un premier matériau à allongement restreint entourée d'une enveloppe en un second matériau adhérent. 8 - Convoyeur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'âme des cordes (21, 22) est en polyester, ou en fibre aramide disponible sous la marque Kevlar, ou en métal, d'un diamètre de 3 millimètres environ, et l'enveloppe est en polyuréthane à surface rugueuse structurée. 9 - Convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le bâti (1) comprend des montants intérieurs (15, 16) disposés à l'intérieur du chemin de déplacement hélicoïdal, reliés par les extrémités intérieures des traverses radiales (3-14) supports de poulies latérales intérieures (23,24), lesdites traverses radiales (3-14) portant les lisses latérales de guidage (19, 20).