Brevet FR3010517A1 — publié le 20150313

Domaine de l'invention L'invention concerne un chariot de manutention comprenant une partie de charge et une partie d'entraînement, le chariot de manutention comportant un mécanisme de roulement à quatre roues qui comporte sur la partie de charge, deux systèmes de rouleaux de charge espacés dans la direction transversale du véhicule, et, sur la partie d'entraînement, une roue motrice entraînée et orientable et un rouleau d'appui espacé latéralement de la roue motrice dans la direction transversale du véhicule, la roue motrice étant montée sur un support de roue qui est monté de manière réglable en hauteur sur un châssis de véhicule de la partie d'entraînement. Etat de la technique Les chariots de manutention du type susmentionné sont le plus souvent réalisés sous la forme de chariots élévateurs, par exemple de chariots élévateurs à faible levée ou de chariots élévateurs à grande levée, sous la forme de tracteurs de remorquage ou sous la forme de chariots de préparation de commandes, par exemple sous la forme de chariots de préparation de commandes à faible levée ou à grande levée. De tels chariots de manutention peuvent fonctionner en mode à conducteur accompagnant ou à conducteur porté. Pour le mode à conducteur porté, il peut être prévu une plate-forme de station debout fixe ou rabattable pour le conducteur. En mode à conducteur porté, le chariot de manutention peut être réalisé sous forme d'appareil à station debout ou à position assise. La partie d'entraînement des chariots de manutention du type générique avec un mécanisme de roulement à quatre roues s'appuie sur la voie de roulage avec une roue motrice entraînée et orientable et un rouleau d'appui espacé latéralement de la roue motrice. La roue motrice est orientée activement et est à cet effet en liaison avec un timon de direction actionné par un opérateur ou avec un entraînement de direction, par exemple un moteur de direction électrique. L'entraînement de conduite de la roue motrice provoque également un freinage de cette roue motrice, l'entraînement de conduite, par exemple un moteur de conduite électrique, agissant en tant que frein de service par un fonctionnement en mode de générateur. Un frein de stationnement agit également sur la roue motrice. Le rouleau d'appui n'est pas entraîné et n'est en général pas freiné. Le rouleau d'appui n'est en général pas orienté activement et est réalisé sous la forme de rouleau suiveur. La partie de charge d'un tel chariot de manutention, qui est généralement formée par deux bras de charge ou bras de roue espacés latéralement, s'appuie sur la voie de roulage au moyen de deux systèmes de rouleaux de charge qui sont généralement montés aux pointes des bras de charge ou bras de roue. Afin de permettre une compensation des inégalités de la voie de roulage, dans le cas d'un tel mécanisme de roulement à quatre roues, la roue motrice est montée sur un support de roue qui est monté de manière réglable en hauteur sur un châssis de véhicule de la partie d'entraînement. En raison des forces d'entraînement et de freinage devant être transmises à la roue motrice, il se produit pendant le fonctionnement du chariot de manutention, au niveau de la roue motrice, par comparaison avec le rouleau d'appui, une usure sur une couche de roulement extérieure plus importante que sur le rouleau d'appui non entraîné et non orienté activement. Lorsque l'usure de la roue motrice augmente du fait des forces d'entraînement et de freinage transmissibles, les propriétés de conduite du chariot de manutention peuvent être modifiées et altérées. En outre, il est nécessaire de remplacer la roue motrice lorsque la limite d'usure de la roue motrice est atteinte. Afin de déterminer l'usure d'une roue d'un chariot de manutention, il est déjà connu, selon le document DE 10 2009 010 983 A1, d'incorporer dans la couche d'usure extérieure d'une roue des composants électriques et/ou magnétiques en tant que marqueurs d'usure, dont la présence ou l'absence est déterminée avec un détecteur de ces composants. Pour permettre de déterminer l'usure de la roue, des roues spéciales munies des marqueurs d'usure sont toutefois à cet effet nécessaires. On connaît, selon le document DE 10 2011 053 961 A 1, un procédé permettant de déterminer l'usure des pneus dans un chariot de manutention selon lequel, dans des points de fonctionnement déterminés, on détermine la vitesse de rotation et le couple du moteur de conduite entraînant la roue motrice et on les compare à des valeurs de référence. Dans la mesure où le diamètre de la roue varie en fonction de l'usure de la roue motrice, on peut, déduire l'usure du pneu à partir d'une variation de la vitesse de rotation ou du couple dans un point de fonctionnement déterminé. Un tel procédé est toutefois coûteux à mettre en oeuvre. But de l'invention La présente invention a pour objet de proposer un chariot de manutention du type mentionné en introduction, permettant de déterminer l'usure du pneu de la roue motrice avec une construction simple. Exposé et avantages de l'invention Ce but est atteint selon l'invention en ce qu'il est prévu un système de capteur qui détecte la position du support de roue réglable en hauteur par rapport à une voie de roulage ou qui détecte la position du support de roue réglable en hauteur par rapport au châssis de véhicule, le système de capteur étant en liaison fonctionnelle avec un système de commande électronique qui détermine, à partir de la position détectée au moyen du système de capteur, l'usure du pneu de la roue motrice. Lorsque l'usure de la roue motrice augmente, son diamètre extérieur diminue, de sorte que dans le cas d'une roue motrice réglable en hauteur, la position du support de roue équipé de la roue motrice par rapport au châssis de véhicule ou par rapport à la surface de la voie de roulage varie de manière permanente et à long terme pendant le fonctionnement du chariot de manutention. Un système de capteur qui détecte la position du support de roue réglable en hauteur par rapport au châssis du véhicule ou par rapport à la surface de la voie de roulage, permet ainsi, avec un faible coût de fabrication, à partir de la variation de la position pendant le fonctionnement du chariot de manutention, de conclure à une usure du pneu et de déterminer cette dernière. Le support de roue peut à cet effet être monté sur un guide de manière réglable en direction verticale sur le châssis de véhicule du chariot de manutention. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le support de roue est réalisé sous la forme d'un bras oscillant qui est monté pivotant sur le châssis du véhicule autour d'un axe de pivotement horizontal s'étendant dans la direction longitudinale du véhicule. Un tel bras oscillant pivotant, permet d'obtenir, avec un faible coût de fabrication, un réglage en hauteur de la roue motrice par un mouvement de pivotement du bras oscillant autour de l'axe de pivotement. Selon un développement de l'invention, la roue motrice et le rouleau d'appui espacé latéralement sont montés sur le bras oscillant. Dans un chariot de manutention équipé d'un mécanisme de roulement à quatre roues, on peut ainsi garantir de manière simple, en présence d'inégalités de la voie de roulage, un contact de la roue motrice, du rouleau d'appui et des deux systèmes de rouleaux de charge avec la voie de roulage. De manière avantageuse, le rouleau d'appui est à cet effet monté sur le bras oscillant en regard de la roue motrice par rapport à l'axe de pivotement. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le système de capteur détecte la distance du bras oscillant au châssis du véhicule ou l'angle d'inclinaison du bras oscillant autour de l'axe de pivotement. Le système de capteur détecte ainsi, par le biais de la distance ou de l'angle d'inclinaison, l'inclinaison et la position oblique s'établissant suite à l'usure de la roue motrice et donc la variation de positionnement du bras oscillant par rapport au châssis du véhicule. De préférence, le système de capteur est à cet effet monté sur le châssis du véhicule à distance de l'axe de pivotement dans la direction transversale du véhicule. On peut ainsi obtenir un montage protégé contre les endommagements et les salissures, sur le châssis de véhicule, du système de capteur détectant la distance du bras oscillant au châssis de véhicule. Selon un développement avantageux de l'invention, le signal de distance fourni par le système de capteur peut être utilisé dans la mesure où le système de commande électronique génère un signal de maintenance pour le remplacement de la roue motrice lorsqu'une limite d'usure a été atteinte. On peut ainsi à faible coût être averti du remplacement d'une roue motrice usée en temps utile. Selon un développement de l'invention, dans la mesure où le rouleau d'appui est monté réglable en hauteur sur la partie d'entraînement, le signal du système de capteur peut être utilisé pour générer, au moyen du système de commande électronique en fonction de l'usure du pneu, un signal de maintenance pour permettre le réglage de la hauteur du rouleau d'appui. Les propriétés de stabilité et de conduite du chariot de manutention varient avec l'inclinaison et la position oblique du bras oscillant. Un signal de maintenance correspondant, peut ainsi permettre lorsqu'une usure déterminée de la roue motrice a été atteinte, d'orienter à nouveau le bras oscillant, par une adaptation en hauteur du rouleau d'appui, dans une position horizontale dans laquelle une grande stabilité et de bonnes propriétés du chariot de manutention peuvent être obtenues. Dans la mesure où le mouvement d'inclinaison du bras oscillant autour de l'axe de pivotement peut être bloqué, le signal du système de capteur peut être utilisé pour générer au moyen du système de commande électronique, en fonction de l'usure du pneu, un signal d'avertissement afin de bloquer le mouvement de pivotement du bras oscillant, ou, afin de bloquer automatiquement le bras oscillant au moyen du système de commande électronique, en fonction de l'usure du pneu. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le système de capteur, peut être réalisé sous la forme d'un capteur sans contact ou, selon un mode de réalisation alternatif de l'invention, sous la forme d'un capteur de contact, en particulier sous la forme d'un commutateur de contact. Le système de capteur peut être réalisé sous la forme d'un capteur inductif ou sous la forme d'un capteur capacitif ou sous la forme d'un capteur magnétique ou sous la forme d'un capteur photoélectrique ou sous la forme d'un capteur laser ou sous la forme d'un appareil de mesure de distance.35 Dessins D'autres avantages et particularités de l'invention seront décrits plus en détail à l'aide de l'exemple de réalisation illustré sur les figures schématiques dans lesquelles : - la figure 1 représente un chariot de manutention selon l'invention en vue de côté, - la figure 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1, et - la figure 3 est une autre coupe suivant la ligne A-A de la figure 1. Description d'un mode de réalisation de l'invention La figure 1 représente en vue de côté un chariot de manutention 1 réalisé selon l'invention, en tant que chariot élévateur, par exemple en tant que chariot élévateur à fourches. Ce chariot de manutention 1 comporte une partie d'entraînement 2 et une partie de charge 3 pouvant être soulevée et abaissée par rapport à la partie d'entraînement 2. La partie de charge 3 comporte deux bras de charge espacés latéralement 4a, 4b, qui s'appuient respectivement sur une voie de roulage F par au moins un système de rouleaux de charge 5a, 5b. Sur la vue de côté de la figure 1, les deux bras de charge 4a, 4b sont disposés l'un derrière l'autre. Dans la zone de la partie d'entraînement 2, le chariot de manutention 1 reposé, comme on peut le voir plus en détail en liaison avec les figures 2 et 3, sur lesquelles est représentée une coupe de la partie d'entraînement 2 selon la ligne A-A de la figure 1, sur la voie de roulage F par une roue motrice entraînée et orientable 6 et par un rouleau d'appui 7 espacé latéralement de la roue motrice 6 dans la direction transversale Q du chariot de manutention 1. L'orientation de la roue motrice 6 s'effectue autour d'un axe de direction vertical L. Pour orienter la roue motrice 6, on peut prévoir un timon de direction non représenté plus précisément, ou un moteur de direction, par exemple un moteur de direction électrique. Dans la partie d'entraînement 2 se trouvent les unités nécessaires pour l'entraînement du chariot de manutention 1, par exemple un moteur d'entraînement de conduite électrique 9 pour l'entraînement de la roue motrice 6 et un moteur de pompe électrique qui entraîne une pompe hydraulique pour permettre l'alimentation d'un dispositif de levage hydraulique pour soulever et abaisser la partie de charge 3. La partie de charge 3 montée de manière à pouvoir être soulevée et abaissée sur la partie d'entraînement 2 peut en outre comporter un compartiment de batterie 8 pour une batterie de traction qui alimente en énergie électrique le système d'entraînement électrique du chariot de manutention 1. Dans le chariot de manutention 1 selon l'invention équipé d'un mécanisme de roulement à quatre roues, la roue motrice 6 est située dans la partie d'entraînement 2 sur un côté du véhicule et le rouleau d'appui 7 est situé sur le côté opposé du véhicule. La roue motrice 6 est montée sur un support de roue 10 qui est monté sur un châssis de véhicule 11 de la partie d'entraînement 2 en étant réglable en hauteur en direction verticale V. Selon l'exemple de réalisation représenté, le support de roue 10 est réalisé sous forme d'un bras oscillant 12 sur lequel sont montés la roue motrice 6 et le rouleau d'appui 7 espacé latéralement. Le bras oscillant 12 est monté pivotant sur le châssis de véhicule 11 autour d'un axe de pivotement horizontal 15 s'étendant dans la direction longitudinale du véhicule X, par exemple une articulation pivotante. Le réglage d'inclinaison du bras oscillant 12 autour de l'axe de pivotement 15, permet ainsi d'obtenir un réglage en hauteur du support de roue 10 dans la direction verticale V dans la zone de la roue motrice 6. Le rouleau d'appui 7 est monté sur le bras oscillant 12 en regard de la roue motrice 6 par rapport à l'axe de pivotement 15. Le moteur d'entraînement de conduite 9 est en outre monté sur le bras oscillant 12. Le bras oscillant 12 équipé du moteur d'entraînement de conduite 9 et de la roue motrice orientable 6 forme ainsi une unité d'entraînement de conduite du chariot de manutention 1. La roue motrice 6 est montée mobile en rotation autour d'un axe de rotation D sur une sellette pivotante 16. La sellette pivotante 16 est montée mobile en rotation autour de l'axe de direction L sur le bras oscillant 12. Le rouleau d'appui 7 est réalisé sous la forme d'un rouleau suiveur qui est monté mobile en rotation autour d'un axe de rotation D, dans un support 17 qui est monté mobile en rotation autour d'un axe suiveur vertical NA sur le bras oscillant 12. Selon l'invention, il est prévu un système de capteur 20 qui détecte et détermine la distance A du support de roue réglable en hauteur 10 au châssis du véhicule 11. Le système de capteur 20 est en liaison fonctionnelle avec un système de commande électronique 21 qui détermine, à partir de la distance déterminée au moyen du système de capteur 20, l'usure du pneu de la roue motrice 6. Selon l'exemple de réalisation représenté, le système de capteur 20 détecte la distance verticale A du bras oscillant 12 au châssis du véhicule 11 et par suite l'inclinaison du bras oscillant 12 autour de l'axe de pivotement 15 par rapport au châssis du véhicule 11. Le système de capteur 20 est à cet effet monté dans la direction transversale du véhicule Q à distance de l'axe de pivotement 15 du bras oscillant 12 sur le châssis du véhicule 11 et est aligné avec le bras oscillant 12, par exemple sa face supérieure, afin de détecter la distance verticale A. La figure 2 représente l'état dans le cas d'une roue motrice 6 neuve sans usure. La figure 3 représente l'état dans le cas d'une roue motrice usée 6. Au cours du fonctionnement du chariot de manutention 1, il se produit, au niveau de la roue motrice 6, une usure plus importante qu'au niveau du rouleau d'appui 7. Cette différence de comportement d'usure de la roue motrice 6 et du rouleau d'appui 7 provoque, avec l'usure croissante de la roue motrice 6 et donc la réduction croissante du diamètre extérieur de la roue motrice 6, l'établissement à long terme d'une inclinaison permanente a du support de roue 10 formé par le bras oscillant 12 autour de l'axe de pivotement 15, comme représenté sur la figure 3. Cette inclinaison permanente a du support de roue 10 formé par le bras oscillant 12 par rapport au châssis du véhicule 11 est détectée au moyen du système de capteur 20. L'inclinaison permanente a du support de roue 10 formé par le bras oscillant 12 constitue ainsi une mesure de l'usure de la roue motrice 6 pendant le fonctionnement du chariot de manutention 1. Le signal du système de capteur 20 détectant l'inclinaison du bras oscillant 12 sert dans le système de commande 21 à déterminer l'usure de la roue motrice 6 et à produire un signal de maintenance pour le remplacement de la roue motrice 6 lorsqu'une limite d'usure a été atteinte. En outre, le signal du système de capteur 20 peut être utilisé dans le système de commande 21 pour produire, en fonction de l'usure du pneu, un signal de maintenance pour permettre un réglage en hauteur du rouleau d'appui 7. L'adaptation du réglage en hauteur du rouleau d'appui 7, permet de ramener à nouveau le support de roue 10 dans la position horizontale représentée sur la figure 2 et d'éliminer les effets négatifs sur le comportement de conduite et la stabilité du chariot de manutention 1 dus à l'inclinaison latérale du support de roue 10. En outre, le signal du système de capteur 20 peut être utilisé dans le système de commande 21 pour bloquer, en fonction de l'usure du pneu, la capacité d'inclinaison du support de roue 10 autour de l'axe de pivotement 15. Le système de capteur 20 selon l'invention, permet ainsi, pour un faible coût de construction, de fournir à l'opérateur des informations concernant l'usure et la durée de vie de la roue motrice 6. En outre, un remplacement de la roue motrice 6 ou une adaptation en hauteur du rouleau d'appui 7, en temps voulu permet de garantir une bonne stabilité du chariot de manutention 1 et de bonnes propriétés de conduite du chariot de manutention 1.30 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Chariot de manutention 2 Partie d'entrainement 3 Partie de charge 4a, 4b Bras de charge 5a, 5b Rouleaux de charge 6 Roue motrice 7 Rouleau d'appui 8 Compartiment de batterie 9 Moteur d'entrainement de conduite 10 Support de roue 11 Châssis de véhicule 12 Bras oscillant 15 Axe de pivotement 16 Sellette pivotante 17 Support Système de capteurs 21 Système de commande 2025 REVENDICATIONS1°) Chariot de manutention (1) comprenant une partie de charge (3) et une partie d'entraînement (2), le chariot de manutention (1) comportant un mécanisme de roulement à quatre roues qui comporte sur la partie de charge (3), deux systèmes de rouleaux de charge (5a, 5b) espacés dans la direction transversale du véhicule (Q), et, sur la partie d'entraînement (2), une roue motrice entraînée et orientable (6) et un rouleau d'appui (7) espacé latéralement de la roue motrice (6) dans la direction transversale du véhicule (Q), la roue motrice (6) étant montée sur un support de roue (10) qui est monté de manière réglable en hauteur sur un châssis de véhicule (11) de la partie d'entraînement (2), caractérisé en ce qu' il est prévu un système de capteur (20) qui détecte la position du support de roue réglable en hauteur (10) par rapport à une voie de roulage (F) ou qui détecte la position du support de roue réglable en hauteur (10) par rapport au châssis du véhicule (11), le système de capteur (20) étant en liaison fonctionnelle avec un système de commande électronique (21) qui détermine, à partir de la position détectée au moyen du système de capteur (20), l'usure du pneu de la roue motrice (6). 2°) Chariot de manutention selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de roue (10) est réalisé sous la forme d'un bras oscillant (12) qui est monté pivotant sur le châssis du véhicule (11) autour d'un axe de pivotement horizontal (15) s'étendant dans la direction longitudinale du véhicule (X). 3°) Chariot de manutention selon la revendication 2, caractérisé en ce que la roue motrice (6) et le rouleau d'appui (7) espacé latéralement sont montés sur le bras oscillant (12). 4°) Chariot de manutention selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce quele rouleau d'appui (7) est monté sur le bras oscillant (12) en regard de la roue motrice (6) par rapport à l'axe de pivotement (15). 5°) Chariot de manutention selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le système de capteur (20) détecte la distance (A) du bras oscillant (12) au châssis du véhicule (11) ou l'angle d'inclinaison (a) du bras oscillant (12) autour de l'axe de pivotement (15). 6°) Chariot de manutention selon la revendication 5, caractérisé en ce que le système de capteur (20) est monté sur le châssis du véhicule (11) à distance de l'axe de pivotement (15) dans la direction transversale du véhicule (Q). 7°) Chariot de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système de commande électronique (21) génère un signal de maintenance pour le remplacement de la roue motrice (6) lorsqu'une limite d'usure a été atteinte. 8°) Chariot de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à7, caractérisé en ce que le rouleau d'appui (7) est monté réglable en hauteur sur la partie d'entraînement (2) et le système de commande électronique (21) génère, en fonction de l'usure du pneu, un signal de maintenance pour permettre le réglage en hauteur du rouleau d'appui (7). 9°) Chariot de manutention selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce quele mouvement d'inclinaison du bras oscillant (12) autour de l'axe de pivotement (15) peut être bloqué et le système de commande électronique (21) génère, en fonction de l'usure du pneu, un signal d'avertissement afin de bloquer le mouvement de pivotement du bras oscillant (12), ou le système de commande électronique (21) bloque automatiquement le bras oscillant (12) en fonction de l'usure du pneu. 10°) Chariot de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le système de capteur (20) est réalisé sous la forme d'un capteur sans contact ou d'un capteur de contact, en particulier d'un commutateur de contact. 11°) Chariot de manutention selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le système de capteur (20) est réalisé sous la forme d'un capteur inductif ou d'un capteur capacitif ou d'un capteur magnétique ou d'un capteur photoélectrique ou d'un capteur laser ou d'un appareil de mesure de distance.25