Brevet FR2890342A1 — publié le 20070309

L'invention concerne un système modulaire pour réducteurs à engrenage droit de différentes puissances pour chariots de manutention. Il est fréquent qu'une roue seulement soit entraînée sur un chariot de manutention, laquelle est généralement aussi une roue directionnelle. Dans ce cas, la roue est disposée avec son entraînement sur un chariot de rotation, lequel peut tourner autour d'un axe vertical. Sa rotation est commandée soit par un timon, soit par un moteur de direction. Les moteurs électriques généralement utilisés comme moteurs d'entraînement pour de telles transmissions étant de régime relativement élevé, un réducteur doit être intercalé entre le moteur électrique et la roue mobile. Le réducteur est le plus souvent un réducteur dit à engrenage droit. Le document DE 31 33 027 Al a fait connaître un engrenage pour une roue motrice directionnelle d'un chariot de manutention où un moteur électrique agit par son arbre sur une première paire de roues droites accouplée à la roue mobile par un engrenage conique. Le carter d'engrenage est relié à la bague intérieure d'un palier horizontal. DE 103 34 449 Al a fait connaître un moteur d'entraînement électrique à arbre horizontal agissant sur une roue mobile par l'intermédiaire d'un engrenage droit, des paliers pour l'arbre de moteur, un arbre d'engrenage et l'arbre de sortie ou arbre moteur étant disposés dans un couvercle du carter d'engrenage. Un pignon pour l'engrenage droit est formé d'une seule pièce avec l'arbre de moteur. Le moteur électrique est monté comme bloc moteur dans un logement du carter d'engrenage. Sur le côté opposé du moteur d'entraînement, un frein est réalisé avec le couvercle du moteur de manière que le support de corps magnétique du frein magnétique soit formé d'une seule pièce avec le couvercle. DE 103 43 857 a fait connaître un agrégat d'entraînement pour un chariot de manutention, en particulier un chariot à timon, où un moteur électrique à' disque est disposé à côté du carter d'engrenage et entraîne la roue mobile par un engrenage droit. Un frein magnétique est raccordé au couvercle du carter de moteur. La puissance du moteur et le rapport de transmission des engrenages des entraînements connus doivent être adaptés aux exigences des véhicules correspondants. Ceci signifie qu'un entraînement spécialement adapté doit être prévu pour chaque classe de véhicule. Une pluralité d'engrenages et de moteurs différents est donc exigée, et par conséquent une pluralité d'outil de moulage coûteux. L'invention vise à supprimer cet inconvénient en réalisant une structure modulaire diminuant le coût de fabrication des engrenages droits de puissances différentes pour des chariots de manutention. On atteint ce but de l'invention au moyen d'un système modulaire pour des réducteurs à engrenage droit de différentes puissances pour des chariots de manutention, avec les caractéristiques suivantes: un carter unitaire ouvert sur ses côtés opposés avec un logement cylindrique creux de diamètre intérieur prescrit pour un bloc moteur d'un moteur électrique, un jeu de blocs moteurs de puissances et de longueurs différentes, dont chacun présente un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur du logement, un premier couvercle sur un côté du carter, un deuxième couvercle sur le côté opposé du carter, des paliers pour l'arbre de moteur sur le carter et les couvercles, au moins un arbre de transmission et un arbre moteur pour une roue mobile, un engrenage droit dans le carter avec des roues droite montées sur les arbres, deux roues droites au moins étant présentes dans un jeu de roues droites de tailles différentes, et un jeu d'unités de frein électromagnétique de tailles différentes ou de puissances de freinage différentes, le deuxième couvercle comprenant différents moyens de vissage pour chaque unité de frein d'un jeu. Ainsi, le système modulaire selon l'invention comprend un carter unitaire ouvert sur ses côtés opposés avec un logement cylindrique creux de diamètre intérieur prescrit pour un bloc moteur d'un moteur électrique, préférentiellement d'un moteur asynchrone ou triphasé. Différents moteurs à courant continu peuvent bien évidemment être également mis en service. Un jeu de blocs moteurs de puissances et de longueurs différentes est en outre prévu, dont chacun présente un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur du logement. Indépendamment de sa puissance, le bloc moteur présente un diamètre constant, alors que la longueur est variable en fonction de la puissance souhaitée. Le carter unitaire cornporte un premier couvercle sur un côté du carter ainsi qu'un deuxième couvercle sur le côté opposé. Les deux couvercles ou le carter comprennent des paliers pour l'arbre de moteur, au moins un arbre de transmission et un arbre moteur. Il va de soi que les arbres présentent une position constante, indépendamment de la puissance du moteur et du rapport de transmission des engrenages. L'engrenage droit utilisé présente au moins un jeu de paire de roues droites permettant diverses réductions pour la même position de l'arbre. C'est ainsi qu'un jeu de pignons de diamètres différents, par exemple, peut être disposé sur l'arbre de moteur. La roue droite coopérant avec les différents pignons doit être ajustée en conséquence. Ceci signifie qu'à un jeu de pignons correspond un jeu adapté de roues droites s'engrenant avec ceux ci. Enfin, il est prévu un jeu d'unités de frein de différentes grandeurs, pouvant être raccordées au deuxième couvercle pour permettre une adaptation de la puissance de freinage à l'entraînement et à d'autres paramètres du chariot de manutention. A cet effet, le deuxième couvercle présente différents moyens de vissage pour l'unité de frein correspondante. Le système modulaire selon l'invention donne la possibilité d'ajuster de manière optimale au véhicule correspondant un engrenage droit avec un carter unitaire par variation des composants intérieurs, sans nécessité de construire et de monter des entraînements et des engrenages spécifiques à cet effet. La hauteur de transmission unitaire et l'interface vers les paliers ont en outre un impact avantageux sur la structure globale du véhicule. Une homogénéisation pourra même être réalisée pour les paliers de transmission. Dans tous les cas, l'invention permettra de réduire sensiblement le coût de fabrication de différents chariots de manutention exigeant une réduction par engrenage droit. De préférence, le système modulaire selon l'invention comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules en combinaison: les axes des arbres sont disposés l'un par rapport à l'autre de manière à pouvoir disposer différents jeux de roues dentées sur les arbres; sont prévus un jeu de pignons de tailles différentes et un jeu de roues droite s'engrenant avec les pignons; un ou plusieurs jeux de roues dentées de tailles différentes sont prévus pour l'engrenage droit; - il est prévu un deuxième couvercle unitaire de largeur prescrite; sont prévus un jeu de couvercles de largeurs différentes et un jeu d'arbres de moteur de longueurs différentes, une longueur d'arbres de moteur étant associée à chacun des couvercles; - le deuxième couvercle présente des gabarits de perçage différents, et chaque gabarit de perçage est associé à une unité de frein; l'unité de frein est intégrée au deuxième couvercle; l'arbre de moteur dépasse du premier couvercle vers l'extérieur pour une unité de frein additionnelle applicable extérieurement sur le premier couvercle; sont prévus un jeu d'arbres moteur de longueurs différentes et un jeu de roues mobiles de largeurs différentes, un arbre moteur d'un jeu étant affecté à une roue mobile d'un jeu; et l'unité de frein additionnelle est intégrée à un couvercle. Pour une optimisation dite de ligne de flanc , il peut être judicieux de conformer aussi courts que possible le couvercle et les arbres de moteur selon la classe de puissance. Il est connu que la ligne de flanc est décrite par rotation connue en soi de l'unité d'entraînement autour d'un axe vertical. La ligne de flanc sera d'autant plus grande que la portée radiale de l'engrenage ou du moteur sera élevée. Dans une autre exécution de l'invention, l'unité de frein pourra être intégrée au couvercle du moteur. Dans une autre exécution de l'invention, l'arbre de moteur traverse le premier couvercle vers l'extérieur pour être accouplé à un frein additionnel applicable extérieurement sur le premier couvercle, ledit frein additionnel pouvant du reste être lui aussi intégré au premier couvercle. Le frein additionnel représente un deuxième palier de freinage, ne devant pas avoir d'influence négative sur la ligne de flanc en cas de construction correspondante du couvercle d'engrenage. Le montage dans l'engrenage d'arbres moteurs de longueurs différentes permet de monter une roue d'entraînement aussi bien étroite que large. Des arbres de transmission de longueurs différentes sont exigés, le centre de la surface de contact de la roue d'entraînement devant préférentiellement coïncider avec l'axe de rotation de tout l'entraînement. Un exemple d'exécution de l'invention sera décrit de manière détaillée ci après en référence à un dessin. L'unique figure représente schématiquement un système modulaire selon l'invention. Avant de passer au détail de la figure, il sera supposé que, relativement à l'agencement fondamental des composants, une conformité est présente par exemple avec le document DE 103 34 449 Al, sans qu'un système modulaire soit abordé dans cet état de la technique. La figure représente un carter 10 pouvant être aussi qualifié de carter d'engrenages. Le carter 10 est ouvert sur ses côtés opposés, le côté droit, ou côté A, pouvant être obturé par un premier couvercle 12, et le côté gauche, ou côté B, par un couvercle 14a ou 14b. Le carter 10 comporte un logement cylindrique creux pour un bloc moteur d'un moteur triphasé, identifié par les références 16a ou 16b. Les blocs moteurs qui comprennent un stator ou un rotor, présentent le même diamètre extérieur tout en étant de longueurs différentes. Le bloc moteur 16a est par exemple dimensionné pour une puissance de 1,0 kW et le bloc moteur 16b pour 0,5 kW. Le logement cylindrique creux du carter 10 permet donc de loger au choix un des blocs moteurs représentés. Après montage du bloc moteur concerné, le côté B du carter 10 est obturé par un des couvercles 14a ou 14b qui sont de largeurs différentes. Le bloc moteur 16a ou 16b comporte un arbre de moteur qui s'étend vers le côté B en dépassant du couvercle 14a ou 14b présentant un palier pour l'arbre de moteur non représenté. Une unité de frein électromagnétique 18a ou 18b peut être fixée au choix sur un des couvercles 14a ou 14b. L'arbre du moteur s'engage naturellement dans une des unités de frein pour mettre un disque de frein en rotation. Les couvercles 14a ou 14b présentent différents trous en forme de disques sur le côté extérieur pour le vissage de l'unité de frein 18a ou 18b sur le couvercle 14a ou 14b. Les unités de frein 18a, 18b sont, comme le dessin le suggère, dimensionnées pour des puissances de freinage différentes et présentent le cas échéant des diamètres différents de trous de vissage en forme de disque. L'arbre du moteur s'étend au delà du côté A du carter 10 et supporte des pignons 20a ou 20b fixé au choix sur l'arbre de moteur. Sur le côté A, l'arbre de moteur est monté par un palier dans le couvercle 12 qui est vissé au carter 10 par un raccord à vis approprié. Dans le cas représenté, l'arbre du moteur s'étend au delà du couvercle 12 vers une autre unité de frein 22 formant un nouveau palier de freinage en tant qu'unité de frein électromagnétique. Le couvercle 12 présente une largeur moindre au niveau de l'unité de frein 22, ce qui permet à l'unité de frein de ne sensiblement pas dépasser le couvercle latéralement. Le pignon 20a ou 20b coopère avec une première roue droite 24a ou 24b disposée sur un arbre d'engrenage monté dans le carter 10 ou le couvercle 12. La roue droite 24a ou 24b présente un diamètre adapté au diamètre du pignon 20a ou 20b. Les roues dentées 26a, 28a, 30b, 32b peuvent être de grandeurs différentes, permettant ainsi une nouvelle variation du rapport de transmission. La roue droite 24a ou 24b coopère avec une autre paire de roues droites 26a, 28a ou 30b, 32b, la roue droite 28a ou 32b étant disposée sur un arbre moteur 34a ou 34b monté dans le carter 10 ou le couvercle 12. Les arbres moteur 34a, 34b sont de longueurs différentes et adaptés à la largeur de la surface de roulement d'une roue mobile 36a ou 36b. Dans l'état d'assemblage, le centre de la surface de roulement de la roue mobile coïncide avec un axe vertical 38 autour duquel toute l'unité doit pouvoir tourner. L'accouplement des arbres de sortie 34a, 34b à la roue mobile 36a ou 36b pourra être réalisé de n'importe quelle manière adaptée. On reconnaît dans l'exemple d'exécution représenté que pour des dimensions égales du carter 10 et des couvercles 12, 14a, 14b, des puissances d'entraînement et des rapports de transmission différents peuvent être obtenues en fonction du pignon 20a ou 20b utilisé. Les paliers présents dans le carter 10 et dans les couvercles 14a, 14b et 12 peuvent si nécessaire être tous choisis de grandeur égale. La puissance de freinage est définie par le choix de l'unité de frein 18a, 18b ou 22. Des roues de largeurs différentes pourront aussi être utilisées sans difficulté, ce qui ne nécessitera que de monter un arbre moteur adapté. Au lieu d'un engrenage droit à deux étages, tel que celui représenté, il sera aussi possible de prévoir un engrenage à trois étages, ceux ci étant déjà prévus dans la version de base du carter 10 et du couvercle 12. Les possibilités suivantes sont applicables pour un rapport de réduction globale d'engrenage: remplacer la paire de roues 20a/b par la paire 24a/b, remplacer la paire de roues 26a par 28a et 30b par 32b, combinaison des paires ci dessus, la variation du rapport de transmission n'étant alors à réaliser préférentiellement que sur un étage de roue droite, introduction d'un étage intermédiaire, de manière à réaliser un engrenage droit à trois étages. REVENDICATIONS 1. Système modulaire pour réducteurs à engrenage droit de différentes puissances pour chariots de manutention, avec les caractéristiques suivantes: un carter unitaire (10) ouvert sur ses côtés opposés avec un logement cylindrique creux de diamètre intérieur prescrit pour un bloc moteur (16a, 16b) d'un moteur électrique, un jeu de blocs moteurs (16a, 16b) de puissances et de longueurs différentes, dont chacun présente un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur du logement, un premier couvercle (12) sur un côté du carter (10), un deuxième couvercle (14a, 14b) sur le côté opposé du carter (10), des paliers pour l'arbre de moteur sur le carter (10) et les couvercles (12, 14a, 14b), au moins un arbre de transmission et un arbre moteur (34a, 34b) pour une roue mobile (36a, 36b), un engrenage droit dans le carter (10) avec des roues droites montées sur les arbres, deux roues droites au moins étant présentes dans un jeu de roues droites de tailles différentes, et un jeu d'unités de frein électromagnétique (18a, 18b) de tailles différentes ou de puissances de freinage différentes, le deuxième couvercle (14a, 14b) comprenant différents moyens de vissage pour chaque unité de frein (18a, 18b) d'un jeu. 2. Système modulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les axes des arbres sont disposés l'un par rapport à l'autre de manière à pouvoir disposer 25 différents jeux de roues dentées sur les arbres. 3. Système modulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que sont prévus un jeu de pignons (20a, 20b) de tailles différentes et un jeu de roues droites (24a, 24b) s'engrenant avec les pignons. 4. Système modulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un ou plusieurs jeux de roues dentées de tailles différentes sont prévus pour l'engrenage droit. 5. Système modulaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu un deuxième couvercle unitaire de largeur prescrite. 6. Système modulaire selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que sont prévus un jeu de couvercles (14a, 14b) de largeurs différentes et un jeu d'arbres de moteur de longueurs différentes, une longueur d'arbres de moteur étant associée à chacun des couvercles (14a, 14b). 10 15 20 7. Système modulaire selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le deuxième couvercle présente des gabarits de perçage différents, et en ce que chaque gabarit de perçage est associé à une unité de frein (18a, 18b). 8. Système modulaire selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'unité de frein (18a, 18b) est intégrée au deuxième couvercle (14a, 14b). 9. Système modulaire selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'arbre de moteur dépasse du premier couvercle (12) vers l'extérieur pour une unité de frein (22) additionnelle applicable extérieurement sur le premier couvercle (12). 10. Système modulaire selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que sont prévus un jeu d'arbres moteur (34a, 34b) de longueurs différentes et un jeu de roues mobiles (36a, 36b) de largeurs différentes, un arbre moteur (34a, 34b) d'un jeu étant affecté à une roue mobile (36a, 36b) d'un jeu. 11. Système modulaire selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que l'unité de frein additionnelle est intégrée à un couvercle (12).