Brevet FR3067695A1 — publié le 20181221

Domaine de l'invention La présente invention a pour objet un module de roulement de chariot ou de diable formé d'un triplet de roues portées par un support en étoile à trois branches équiangulaires selon une répartition en triangle équilatéral, l'ensemble étant monté pivotant librement au- tour de l'axe passant par le centre du support. Etat de la technique Il est connu de réaliser des modules de roulement formés par un triplet de roues portées par un support en forme de triangle équilatéral dont les sommets correspondent aux axes des trois roues de même diamètre. Ces triplets de roues équipent les chariots de transport ou diables pour faciliter à ces diables le passage de marches. Toutefois, ces triplets de roues ont l'inconvénient de ne pas être adaptés facilement à la hauteur des marches d'un escalier et de se traduire par un mouvement chaotique lors du passage des nez de marches. Ce mouve- ment chaotique est d'autant plus gênant que la charge transportée est lourde car très schématiquement, ce mouvement de basculement se traduit par un dédoublement dynamique du poids de la charge. De plus, un tel diable est extrêmement difficile à manoeuvrer en courbe. Il ne convient pratiquement que pour les dépla- cements en ligne droite et le passage de marches également en ligne droite. En effet, les triplets de roues sont portés par un axe commun de façon à être solidaires en rotation. Cette solidarité en rotation est nécessaire pour passer les nez de marche puisqu'ainsi, les deux triplets de roues sont synchronisés en rotation. Mais sur terrain plat pour suivre une trajectoire courbe, la situation est extrêmement difficile, voire impossible ou pratiquement impossible si le diable est chargé car il repose sur quatre roues solidaires en rotation de sorte que pour décrire un virage, il faut faire frot- ter au moins trois roues avec le risque de faire déjanter les roues. En conclusion, malgré un intérêt certain de tels diables équipés de triplets de roues pour passer les marches d'un escalier, son usage pratique est extrêmement limité. 2 But de l'invention La présente invention a pour but de développer un module de roulement destiné à équiper des chariots tels que des diables pour faciliter leur circulation non seulement sur des surfaces irrégu- 5 hères, souples ou avec des obstacles ou de faibles dénivelés mais éga- lement pour le passage de marches ou d'un ensemble de marches d'un escalier. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un module de roule- 10 ment de chariot ou de diable formé d'un triplet de roues portées par un support en étoile à trois branches équiangulaires selon une répartition en triangle équilatéral, l'ensemble étant monté pivotant librement autour de l'axe passant par le centre du support, module de roulement caractérisé en ce qu'il comporte un ruban de chenille passant sur les 15 trois roues. Le module de roulement selon l'invention a l'avantage de pouvoir circuler facilement sur des surfaces irrégulières, même meubles, des surfaces chargées de cailloux ou encore passer des dénivelés tels qu'une bordure de bateau ou de trottoir. Selon le cas, le mo- 20 dule de roulement pourra passer l'obstacle sans pivoter ou si l'obstacle est d'une certaine hauteur, il pourra pivoter pour présenter successivement l'un après l'autre les sommets de cette forme triangulaire de module. En général, le module sera dédoublé, par exemple pour 25 remplacer les deux roues d'un diable. Il pourra également servir de guide complétant d'autres dispositifs de roulement d'un chariot. La réalisation du module de roulement et son installation sur un équipement sont des opérations très simples. Suivant une autre caractéristique, le support en étoile est 30 formé de deux flasques en étoile, jumelés, portant le pivot du support et les trois axes des roues, au moins l'un des axes de roue étant démontable/réglable. Bien que cette réalisation soit la plus simple et la plus équilibrée, il est également possible de réaliser le module avec un sup- port unique installé en position médiane dans le plan de symétrie du 3 module avec des roues dédoublées et le ruban de chenille passant sur les roues dédoublées. Le dédoublement des roues permet également de réaliser le ruban avec une nervure centrale sur sa face intérieure pour venir 5 dans l'intervalle entre les roues dédoublées et être ainsi guidé transver- salement. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'axe réglable d'au moins l'une des roues est logé dans deux paliers portés par un coulisseau mobile radialement dans une coulisse d'une branche du 10 support, ce coulisseau étant réglable entre une position neutre et une position de mise en tension de la bande de chenille, la position neutre permettant la mise en place de la bande de chenille sur les trois roues. Ce montage réglable d'une roue du module facilite l'installation du ruban de chenille et la mise en tension appropriée du 15 ruban autour des trois roues. Une autre solution serait de rendre l'un des axes de roue démontable pour mettre en place les trois roues dont l'une ne serait pas encore reliée à son axe puis mettre en place le ruban de la chenille et ensuite mettre l'ensemble en tension et installer l'axe de cette roue. 20 Suivant une autre réalisation avantageuse, le support est monté par son axe de pivotement dans un étrier en forme de U renversé, pour son montage dans un équipement tel qu'un chariot. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la bande de chenille comporte une nervure et les roues ont une gorge, cette gorge 25 et la nervure étant dans une position correspondante pour que la ner- vure soit engagée dans la gorge. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le module de roulement est muni d'un étrier en forme de U renversé relié par un pivot à un bras en forme de quadrangle articulé relié à une pièce de 30 fixation. Cet ensemble pourra ainsi être facilement monté sur un équipement tel qu'un chariot ou autre et cela de façon réglable ou escamotable, voire démontable. 4 Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'étrier est muni d'un timon pour guider le module autour de l'axe de son pivot et guider l'équipement muni de ce module. Dessins 5 La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation d'un module de roulement représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue de côté schématique d'un module de roule- ment selon l'invention, 10 la figure 2 est une vue géométrique du module de la figure 1 en po- sition de butée contre un obstacle, la figure 3 est une vue de face schématique d'un module de roulement selon un premier mode de réalisation, les figures 4, 5 sont respectivement une vue de face et une vue de 15 côté d'un autre mode de réalisation d'un module de roulement se- lon l'invention, la figure 6 est une vue en perspective d'un module de roulement tel que décrit ci-dessus muni d'un moyen d'installation de ce module de roulement sur un équipement. 20 Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre schématiquement la géométrie d'un module de roulement 100 d'un chariot ou d'un diable, destiné à faciliter le passage d'un obstacle ou d'un petit relief tel qu'un dénivelé de trottoir voire même passer une marche ou une série de marches. 25 Pour ne pas compliquer la description et tenant compte de la symétrie ternaire du module de roulement 100, les références ne seront complétées d'un indice associé à chacun des éléments de la symétrie ternaire du module de roulement lorsque cela sera nécessaire pour la compréhension. 30 Le module de roulement 100 se compose d'un support en étoile 1 à trois branches 11 réparties de manière équiangulaire selon une répartition en triangle équilatéral dont les sommets correspondent aux trois axes 21 des roues 2 formant ce triplet de roues. 5 Le centre 12 du support 1 de cette forme géométrique équilatéral constitue le pivot du module de roulement 100 pour son montage pivotant sur un chariot ou sur l'axe d'un diable. Les roues 2 sont enveloppées d'un ruban 3 formant ainsi 5 un triplet de roues à chenille dans lequel les roues 2 circulent sur la face intérieure du ruban 3. La représentation schématique du module de roulement 100 de la figure 1 ne montre pas l'épaisseur du ruban 3. Dans ce mode de réalisation 100, les roues 2 ont le même 10 rayon (R) et l'axe 21 d'une roue 2 est à la distance (d) du centre 12 for- mant le pivot du support 1. L'axe 21 (211) de l'une des roues 2 (21) est monté réglable dans la direction radiale du support pour régler la tension du ruban de chenille 3 et/ou permettre ou faciliter le montage/démontage du ruban 15 ou son remplacement. Pour cela, le palier de l'axe 211 est porté par un coulisseau 23 logé dans une coulisse 13 du support. Le coulisseau 23 est porté par une tige filetée 24 s'appuyant sur la coulisse pour régler et bloquer le coulisseau 23 dans la coulisse 13. Comme dans cet exemple, le support 1 est formé de deux 20 flasques 11a, 11 b, par exemple solidarisés par un manchon 14 recevant le pivot 12, chaque flasque la, lb aura une coulisse 13 recevant un coulisseau 23 portant le palier de l'extrémité correspondante de l'axe et une tige filetée 24 pour régler et bloquer le palier de l'extrémité correspondante de l'axe 211. 25 Cette mise en tension peut également se faire avec un ex- centrique. Selon les obstacles rencontrés par le module de roulement 100 sur la surface S sur laquelle il s'appuie et se déplace, le module ne pivote pas automatiquement autour de l'axe 11 et roule sur le 30 segment 32_3 du ruban 3 entre les roues 22 et 23 représentées en posi- tion d'appui. Lorsque le module 100 rencontre un obstacle, il passe sur l'obstacle comme une chenille traditionnelle, sans basculer autour du pivot 12 ou en basculant autour de celui-ci ; cela dépend d'un cer- 35 tain nombre de paramètres les uns propres au module 100 et les 6 autres, fonction de la forme et de la hauteur de l'obstacle ainsi que de la force de poussée ou de traction (orientation angulaire et intensité) et de la charge transportée, forces qui sont appliquées au pivot 12 du module 100. 5 La figure 2 comporte des indications dimensionnelles permettant de décrire très schématiquement la rencontre du module 100 avec un obstacle (M) pour le sens de déplacement D. Si l'obstacle est de faible hauteur, inférieur au rayon R de la roue 22 rencontrée, la partie courbe de la chenille 3 qui est aussi celle 10 de la roue 22, et pour une force d'entraînement F parallèle à la surface du sol S permettra au module 100 de passer sur l'obstacle sans pivoter, d'autant plus que le module 100 est aussi soumis au poids transporté de sorte que l'axe 12 sur lequel s'applique le poids P de la charge et la force d'entraînement F ne se soulève pas pour pivoter autour de l'axe 15 212 de la roue 22 rencontrant cet obstacle. Dans le cas d'un obstacle d'une certaine hauteur comme une marche M, la roue 22 reste bloquée contre l'obstacle et le module 100 ne pourra le franchir qu'en pivotant. Pour cela, il faut que la hauteur Y du pivot 12 du module 100 basculé (dans la position d'appui re- 20 présentée à la figure 2) soit supérieure au point le plus haut (N) de l'obstacle tel que le nez (N) de la marche (M). Partant des propriétés du triangle équilatéral, cette hauteur Y est donnée par la formule suivante : -\/ Y = R + -2. d c'est-à-dire y R + 0,8d 25 Les paramètres géométriques de la figure 2 montrent simplement que le cercle enveloppe CE du module 100 est de rayon B = R+d. Si l'on fixe le rayon du cercle enveloppe CE qui peut être imposé par les conditions d'implantation du module 100 dans un cha- 30 riot ou plus généralement un équipement, alors la hauteur Y exprimée en fonction de cette longueur B considérée comme constante imposée s'écrit comme suit : Y z- 0,2d + B B = cte 7 Cela montre que la hauteur de basculement du module 100 sur un obstacle M sera d'autant plus grande que d sera grand et donc que le rayon R sera petit. Mais le rayon R ne peut pas trop diminuer si l'on veut 5 que le module roule sur sa chenille et ne bascule pas autour de l'axe 12 pour le plus petit obstacle qui aurait, comme vu ci-dessus, une hauteur de l'ordre du rayon R, lui-même petit dans cette hypothèse. Le choix du rayon R des roues 2 se fera selon les applications du module de roulement 100 et des gabarits (rayon de la courbe 10 enveloppe) possibles ou souhaités. La tension de la chenille 3 et sa mise en place sur le triplet de roues 2 se font avantageusement par un dispositif de réglage de la tension de la chenille 3 associé à l'une des roues par exemple la roue 21 dont le palier est monté coulissant réglable par exemple l'axe de la 15 branche 111 du support 11. En effet, selon la forme globale du triangle équilatéral du module 100 et du chemin de la chenille 3, la variation de longueur AL du chemin de la chenille 3, en première approximation, est : -\/ AL = 2- Adl = -'/ 4d1 2 20 Dans cette approximation, on suppose que l'angle d'enveloppement de la roue 21 ne change pas et qu'ainsi la variation de longueur du chemin du ruban 3 pour le déplacement Ad1 de l'axe 211 de la roue 21 est le double de la projection (selon l'angle II/6) de la variation de distance Ad1 sur le chemin du ruban de part et d'autre de la 25 roue 21. Cela signifie aussi que s'il faut, pour retendre la chenille 3, déplacer l'axe 21 (variation Ad1), ce déplacement reste faible et négligeable pour le cercle enveloppe du module 100 dont le rayon au niveau de la roue 21 ne variera que de : AL 30 Adl = AL ,_ ce qui est.-,,- AL/ 1,7. V3 Cela est d'autant plus négligeable que le module de roulement 100 n'est pas une roue tournant régulièrement et qu'il faudrait équilibrer mais un module qui ne fait que pivoter occasionnellement autour de son axe 12. De ce fait, il est inutile de réaliser un module dont les trois axes de roue 8 21 seraient montés réglables car même si alors la course de réglage de chaque axe serait divisée par 3, cela serait une complication inutile pour un effet d'équilibrage inutile. La figure 3 est une vue de côté partiellement coupée du 5 module de roulement 100 selon la figure 1 dont l'épaisseur du ruban 3 a été représentée. Selon ce premier mode de réalisation, le support 1 en étoile équilatéral est formé de deux supports identiques recevant les extrémités des axes 21 des roues 2 et de l'axe de pivotement 12. Selon une variante, le support équilatéral 1 est unique en 10 position symétrique et les roues 2 sont divisées en deux parties portées par leur axe 21 de part et d'autre du support 1 en laissant un intervalle. Le support équilatéral 1 avec ses roues 2 et le ruban de chenille 3 se monte sur l'axe d'un chariot ou d'un diable, directement ou par l'intermédiaire d'un étrier 4 en forme de U renversé portant l'axe 15 12 du pivot et muni le cas échéant d'un pivot « vertical » 41 dans le plan de symétrie du module 100 et perpendiculaire à l'axe 12 du module. Selon une variante (figures 4, 5), le ruban 3 et la chenille a une nervure 31 en relief au milieu de sa face intérieure et les roues 2 ont une gorge 22 en leur milieu en position homologue de la nervure 20 pour recevoir cette nervure 31, la guider et centrer le ruban de chenille 3. Pour monter le ruban 3 sur le triplet de roues, il convient de libérer ou de détendre au moins l'une des roues 21 ou son axe 211 pour mettre en place la chenille 3 puis l'axe 21 de cette roue 21 et en- 25 suite retendre la chenille 3 comme évoqué ci-dessus. La figure 6 montre un module de roulement 100 tel que décrit ci-dessus, muni d'un étrier 4 en forme de U renversé, relié par un pivot 41 à un bras 5 en forme de quadrangle articulé, relié de manière articulée à une pièce de fixation 6. 30 L'étrier 4 est muni d'un timon 42 pour orienter et guider le module 100 autour de l'axe ZZ du pivot 41. Le timon 42 est relié à l'étrier 4 par une articulation horizontale 43. Le bras 5 se compose d'un bras inférieur 51 et d'un bras supérieur dédoublé 52 ; les bras sont reliés par deux axes 511, 521. La 9 pièce de fixation 6 est l'interface pour relier le bras 5 à un équipement tel qu'un chariot ou un diable. Le bras 5 est articulé à la pièce de fixation 6 et se bloque en pivotement par rapport à cette pièce. 5 10 NOMENCLATURE 100 Module de roulement 1 Support 5 la, lb Flasques formant le support 11 Branche 1h, 112, 113 Branche 12 Centre/pivot 13 Coulisse 10 14 Manchon 2 Roue 21, 22, 23 Roue 21 Axe de roue 211, 212, 213 Axe de roue 15 22 Gorge 23 Coulisseau 24 Tige filetée 3 Ruban de chenille 31 Nervure 20 4 Etrier en forme de U renversé 41 Pivot 42 Timon 43 Articulation du timon 5 Bras 25 51 Bras inférieur 511 Articulation 52 Bras supérieur dédoublé 521 Articulation 6 Pièce de fixation 30 R Rayon de la roue 2 d Distance entre le centre de la roue 2 et le pivot 12 CE Cercle enveloppe du module M Obstacle/marche 35 N Nez de marche 11 F Force d'entraînement D Direction de déplacement P Poids de la charge Y Hauteur de basculement du pivot 12 5 S Surface de roulement! sol Z2-3 Surface d'appui REVENDICATIONS1°) Module de roulement de chariot ou de diable formé d'un triplet de roues portées par un support en étoile à trois branches équiangulaires selon une répartition en triangle équilatéral, l'ensemble étant monté pi- votant librement autour de l'axe (12) passant par le centre du support (1), module de roulement caractérisé en ce qu' il comporte un ruban de chenille (4) passant sur les trois roues (2). 2°) Module de roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support en étoile (1) est formé de deux flasques (la, lb) en étoile, jumelés (14), portant le pivot (12) du support et les trois axes (21) des roues (2), au moins l'un (211) des axes (21) de roue étant démon- table/ réglable. 3°) Module de roulement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe réglable (211) d'au moins l'une (21) des roues (2) est logé dans deux paliers portés par un coulisseau (23) mobile radialement dans une cou- lisse (13) d'une branche du support (1, la, lb), ce coulisseau étant réglable entre une position neutre et une position de mise en tension de la bande de chenille (3), la position neutre permettant la mise en place de la bande de chenille (3) sur les trois roues (2). 4°) Module de roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (1) est monté par son axe de pivotement (12) dans un étrier (4) en forme de U renversé pour son montage dans un équipement. 5°) Module de roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de chenille (3) comporte une nervure (31) et les roues (2) ont une gorge (22), cette gorge (22) et la nervure (31) étant dans une posi- tion correspondante pour que la nervure soit engagée dans la gorge. 13 6°) Module de roulement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étrier est relié par un pivot (41) à un bras (5) en forme de quadrangle articulé, lui-même relié de manière articulée à une pièce de fixation (6) 5 pour sa fixation à un équipement. 7°) Module de roulement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étrier (4) est muni d'un timon (42) pour orienter et guider le module 10 autour de l'axe du pivot (41), le timon (42) étant relié à l'étrier par une articulation (43).