Brevet FR2870530A1 — publié le 20051125

DISPOSITIF D'ARRET DE FONCTIONNEMENT POUR CONVOYEUR A ROULEAUX MOTORISE DE CHARGES L'invention se rattache au secteur technique des installations de convoyage de charges de toute nature et volume. Pour comprendre l'invention, on a illustré, figure 1, de manière schématique, une installation de convoyage avec une charge transférée. L'installation comprend ainsi une pluralité de rouleaux, certains étant libres et d'autres motorisés commandés de toute manière appropriée. La charge transportée et translatée a un poids et donc une inertie. Selon la technologie actuelle utilisée, on constate que, lors de l'arrêt brusque du fonctionnement de l'installation, la charge translatée continue encore à se déplacer sur une petite distance par l'effet d'inertie due à la cessation de la motorisation. Cela n'est pas gênant si elle se trouve sur la ligne de convoyage en dehors de la zone d'arrivée ou d'extrémité. Par contre, en situation dans ladite zone, ou dans des zones nécessitant un arrêt en position (transfert, table tournante, etc... ), il peut se produire un phénomène de basculement de la charge qui n'est plus maintenue et est en débordement du dernier rouleau, avec sa détérioration ou une mauvaise orientation. Pour tenter de remédier ou de limiter cet inconvénient, les constructeurs de rouleaux et de tambours moteurs pour installation de convoyage utilisent des réducteurs planétaires permettant de répondre aux exigences de coaxialité. Mais souvent, et en plus, on intègre dans la construction l'utilisation de frein de parking qui s'avère être obligatoire dans ce type d'application (porte rapide, maintien en position, sécurité de positionnement). Ainsi, pour répondre à ces diverses exigences, les constructeurs sont obligés d'adjoindre un frein à manque de courant pour la sécurité, ou un frein piloté pour les cas de maintien en position. Ceci implique donc un surcoût important pour le frein en lui-même mais aussi pour sa mise en place et intégration dans l'intérieur du mécanisme moteur et réducteur. On a ainsi, figure 2, illustré, selon l'art antérieur, le montage d'un tel ensemble avec les réducteurs planétaires et le frein et on ne peut que constater la complexité de l'ensemble, des coûts de montage et de maintenance. Par ailleurs, l'intégration de frein provoque en soi déjà des inconvénients. Il y a une élévation de température à chaque utilisation, ce qui est gênant pour le fonctionnement du rouleau ou tambour moteur. Les pièces de frottement ont évidemment une usure et il y a donc une limitation de la durée de vie de l'ensemble ou des opérations délicates dans le démontage et remontage du frein après changement des éléments d'usure. En outre, le fonctionnement n'est pas sécurisé car la rupture de frein n'est pas sécurisé et il est pour le moins délicat d'anticiper son degré d'usure. En se référant à la figure 2, qui est relative à l'art antérieur ainsi décrit, on a référencé pour la bonne compréhension, les moyens principaux d'un rouleau motorisé ainsi constitué et référencé dans son ensemble par (1). Il se définit par deux sous-ensembles (S 1 S2), l'un (S 1) incluant le bloc moteur, l'autre (S2) incluant les moyens de la réduction. Le premier sous-ensemble comprend donc, dans le tube récepteur (2), le moteur avec un rotor (3) et un stator (4), l'axe d'entraînement (5) disposé entre des paliers d'extrémités (6 7), le frein (8). A l'opposé de la partie frein, sur l'axe d'entraînement et jouxtant le palier d'extrémité (6), est disposé l'organe réducteur à un ou plusieurs étages de réduction, selon que l'on veuille régler et diminuer la vitesse de sortie en bout d'arbres (9). On a ainsi représenté un premier pignon d'attaque (10) engrenant avec 3 satellites (11) disposés autour avec un premier étage de couronnes (12) puis, en séries, un second étage de réduction (13) et un troisième étage de réduction sur l'axe de sortie (9). On fait ainsi apparaître la complexité mécanique de l'ensemble d'une telle structure indépendamment des inconvénients inhérents au frein, comme expliqué précédemment. A la connaissance du demandeur, et à ce jour, les ensembles de constructeurs de rouleaux motorisés mettent en oeuvre un tel agencement, avec seulement des variantes dans le nombre d'étages de réduction, sur le montage des éléments de réduction, et sur ce type de freins, et ce malgré l'ensemble des inconvénients ci-avant rappelés. La démarche du demandeur a donc été de réfléchir à l'ensemble de ces problèmes inhérents au freinage et ainsi de la construction du rouleau ou tambour motorisé, pour essayer d'apporter une solution nouvelle, efficace et qui s'exonère des problèmes de montage des trains de réduction. Un premier but recherché, selon l'invention, était tout d'abord de répondre au problème de l'avancée résiduelle de charge sur le convoyeur lors de l'arrêt ou fonctionnement de celui-ci, en recherchant une solution qui évite ou supprime ou interdit toute avancée supplémentaire lors de l'arrêt du rouleau. Un second but recherché selon l'invention était de simplifier le montage du rouleau ou tambour motorisé. Ces buts et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. 5 Selon une première caractéristique de l'invention, le dispositif d'arrêt de fonctionnement pour convoyeur à rouleaux motorisés de charges, chaque rouleau motorisé étant du type incluant deux sousensembles, l'un recevant le bloc moteur (3 4) et axe d'entraînement (5) et l'autre les moyens réducteurs, est caractérisé en ce que le second sous-ensemble (S3) situé dans le prolongement axial du premier sousensemble (S 1) reçoit intérieurement le prolongement (5a) de l'axe d'entraînement, au moins un étage d'un ensemble pignons couronne de réduction, un manchon (22) extérieur et une cloche de sortie (23), en intégrant un organe hypocycloïdal (26) à fort coefficient d'irréversibilité, ledit organe assurant la fonction de supprimer toute avancée de charge lors de l'arrêt du moteur. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustré d'une manière non limitative aux figures des dessins où : La figure 1 est une vue à caractère schématique illustrant une ligne 25 de convoyage d'une charge afin d'illustrer l'effet inapproprié constaté selon les rouleaux motorisés selon l'art antérieur. - La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple de constitution d'un rouleau motorisé selon l'art antérieur avec frein et réducteur planétaire. - La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un rouleau motorisé équipé, selon l'invention, d'un dispositif entraînant l'arrêt immédiat de la charge sans avance résiduelle après arrêt du groupe moteur. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. Dans la suite de la description, on utilise le terme général rouleaux motorisés pour inclure, dans le cadre de l'invention, les rouleaux et tambours motorisés, mais aussi les cartouches moteurs dans lesquelles est intégré l'ensemble moteur réducteur, la cartouche étant elle aussi incluse dans un corps tubulaire d'un rouleau de convoyage. Selon l'invention, le rouleau motorisé du convoyage selon l'invention est référencé par (20) et comprend deux sous-ensembles, un sous-ensemble (Si) identique à celui de l'art antérieur et incluant les moyens moteurs, et l'autre sous-ensemble (S3) en liaison directe avec S1 et incluant le dispositif de l'invention assurant une fonction de blocage en position du convoyeur sans autre déplacement de la charge après commande d'arrêt du moteur. On retrouve ainsi, pour le sous-ensemble (Si) le tube récepteur (2), le moteur avec un rotor (3) et un stator (4), l'axe d'entraînement (5), le palier d'extrémité (7). Selon l'invention, le sous-ensemble (S3) se situe dans le prolongement axial du sous-ensemble groupe-moteur (Si), en étant solidarisé de toute manière appropriée. Ce sous-ensemble (S3) inclut, à partir du sousensemble (Si), au moins un premier étage de couronnes (21), un manchon (22) et une cloche de sortie (23) disposés autour de l'axe d'entraînement (5) qui est ainsi prolongé axialement en sortie du sous-ensemble (S 1). Des moyens de roulement (24) et (25) sont ainsi positionnés par rapport à des épaulements (5b 5c) formées sur ledit axe avec, respectivement, le premier étage de couronne et la cloche de sortie. Selon l'originalité du dispositif, le sous-ensemble (S3) inclut dans la chambre intérieure (C), ainsi formée et délimitée, un organe hypocycloïdal à fort coefficient d'irreversibilité qui permet de résoudre tous les inconvénients constatés de l'art antérieur dans l'application concernée par la demande. Cet organe hypocycloïdal inclut ainsi un excentrique (27) monté sur la partie d'axe d'entraînement (5a) avec, en périphérie, deux pignons (28 29) liés entre eux. L'un (28) est susceptible d'engrener avec une couronne (21) fixe, et l'autre (29) qui engrène sur la cloche de sortie (23). Des butées (31) montées sur l'excentrique (27) assurent le maintien en position des pignons (28 29). Par ailleurs, la cloche de sortie (23) présente, en extrémité débouchante, un bras (23a) d'accouplement sur une partie guide non représentée du rouleau motorisé. Ladite cloche (23) présente une partie tubulaire (23b) dont l'extrémité est insérée entre un jeu de roulement (34) disposé à partir du manchon (22) et la périphérie de la couronne (30). Par ailleurs, de part et d'autre de l'excentrique (27), sont disposés, sur la partie (5a) de l'axe (5) d'entraînement, deux masses (32) formant également excentriques mais en opposition avec l'excentrique (27) de sorte à établir un équilibre de forces lors du fonctionnement de l'ensemble. Les deux masses excentrées (32) sont montées sur l'axe (5) et sont accouplées à l'excentrique (27) par des moyens de liaison (33) de sorte qu'il y ait un mouvement continu d'ensemble et en équilibre. La chambre (C) est remplie d'un lubrifiant approprié. Des roulements à aiguilles (35) sont montés sur l'excentrique (27) en coopérant avec les pignons (28 29) pour assurer le guidage en rotation des pignons. Ainsi, et selon l'invention, l'utilisation de l'organe hypocycloïdal avec les deux masses excentrées en compensation d'équilibrage de l'excentrique (27) permettent, grâce au couple d'irréversibilité très important, de provoquer l'arrêt et translation immédiat de la charge en cas d'arrêt de la motorisation, en limitant toute avancée résiduelle de la charge. Cette solution permet d'assurer la fonction frein sans l'adjonction d'un moyen de freinage conventionnel, en économisant le coût d'achat de ce moyen, mais aussi des moyens électriques complémentaires associés au frein. Cela supprime le problème de maintenance. Un autre avantage réside dans la possibilité de modifier le train de réduction par variation du nombre de dents de deux des pignons et de la couronne avec une intervention limitée sans avoir à changer tout le système mécanique tel que cela est nécessaire selon l'art antérieur. Ainsi, la solution apportée de manière originale et inattendue dans le choix d'un organe hypocycloïdal permettant d'assurer cette fonction nouvelle présente de nombreux avantages, outre l'effet recherché, mais la plus grande simplicité de montage, la suppression du frein et de ses problèmes de maintenance. Ainsi, l'avantage de l'invention réside dans le fait que le changement d'au moins un seul élément (pignon, et/ou couronne, cloche) permet de faire varier le rapport de réduction. L'invention s'applique aux rouleaux et tambour motorisé, mais aussi à ces derniers intégrant une cartouche moteur, et ce dans l'application du convoyage. REVENDICATIONS -1- Dispositif d'arrêt de fonctionnement pour convoyeur à rouleaux motorisés de charges, chaque rouleau motorisé étant du type incluant deux sous-ensembles, l'un recevant le bloc moteur (3 4) et axe d'entraînement (5) et l'autre les moyens réducteurs, caractérisé en ce que le second sous- ensemble (S3) situé dans le prolongement axial du premier sous-ensemble (Si) reçoit intérieurement le prolongement (5a) de l'axe d'entraînement, au moins un étage d'un ensemble pignons couronne de réduction, un manchon (22) extérieur et une cloche de sortie (23) en intégrant un organe hypocycloïdal (26) à fort coefficient d'irréversibilité, ledit organe assurant la fonction de supprimer toute avancée de charge lors de l'arrêt du moteur. -2- Dispositif, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe hypocycloïdal inclut sur l'axe d'entraînement une excentrique (27) et accouplées à ce dernier et en opposition, de part et d'autre, deux masses (32) excentrées assurant une compensation d'équilibrage. -3- Dispositif, selon la revendication 2, caractérisé en ce que le sousensemble (S3) inclut dans la chambre intérieure (C) formé autour de l'axe d'entraînement, le premier étage de réduction, le manchon et une cloche de sortie (23) qui se prolonge par un bras (23a) de sortie et d'accouplement, et inclut l'organe hypocycloïdal et les différents moyens de roulement. -4- Dispositif, selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens de roulement (24 25) sont positionnés par rapport à des épaulements (5b 5c) formés sur l'axe (5) pour la réception du premier étage de réduction et de la cloche de sortie par rapport au manchon (22), et en ce que deux pignons (28 29), liés entre eux, sont montés sur l'excentrique (27), le pignon (28) engrenant avec une couronne fixe (21) et l'autre pignon (29) avec la cloche (23), ladite couronne (30) étant solidaire audit premier étage de réduction, et en ce que la cloche de sortie (23) présente une partie tubulaire (23b) dont l'extrémité est insérée entre un jeu de roulement (34) disposé à partir du manchon (22) et la périphérie de la couronne (30). -5- Dispositif, selon la revendication 4, caractérisé en ce que des butées (31) sont montées sur l'excentrique (27) et assurent le maintien en position des pignons (28 29). -6- Dispositif, selon la revendication 4, caractérisé en ce que des roulements à aiguilles (35) sont montés sur l'excentrique (27) et coopérant avec les pignons (28 29) pour assurer le guidage en rotation des pignons.