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APPAREIL TRANSPORTEUR A BARRES PARALLELES
La présente invention concerne un appareil
transporteur à barres parallèles destiné au deplacement
rectiligne de charges, et plus particulièrement de charges
lourdes, d'un point à un autre.
On connaît les appareils transporteurs a plancher
mobile du type à poutres en mouvement, et notamment celui
décrit dans la demande de brevet française FR-2 449 051.
Dans ce document, il est décrit un appareil de transport
constitué d'une rangée de lattes ju~taposees ; les lattes
sont agencées en groupes alternés, chaque groupe étant
soutenu à ses extrémités opposées à partir d'un groupe
correspondant de rails par dRux organes flexibles. Chaque
1~ rail est à son tour supporte à ses deux extrémités par
deux organes flexibles faisant saillie à partir d'une base
commune. Chaque groupe de rail est soumis à un mouvement
de va-et-vient par des poussoirs entraînés de fa~on
excentrée ou par d'autres moyens analogues, de sorte que
le groupe de rails se deplace suivant un trajet en arc de
cercle autour de ses liaisons avec la base. Simultanement,
le groupe de lattes correspondant au groupe de rails est
également soumis ` un mouvement de va-et-vient, de sorte
qu'il se deplace lui-même en arc de cercle autour de ses
liaisons avec le groupe de rai~s, Etant donné par ailleurs
que les mouvements des rails et des lattes sont effectues
en déphasage, leur combinaison procure au groupe de lattes
un mouvement orbital par rapport à la base. Par un choix
adéquat du déphasage, le trajet d'un groupe de lattes peut
ainsi être sensiblement e~liptique avec une excentricité
très grande ce qui permet de déplacer des objets en appui
positif sur le groupe de lattes d'une valeur egale au
grand axe de l'ellipse. En déphasant également entre eux
les mouvements des groupes correspondants de lattes et de
rails, il est possible de faire progresser des objets
d'une manière presque continue.
Cet appareil transporteur est particulièrement
adapté au transport d'articles petits et fragiles, tels
que des puces de silicium, mais on comprend aisément qu'il
210252~ ` ~
WO92/1gS17 PCT/FR91/00899
ne convient pas pour le déplacement de charges lourdes
telles que des containers ou bien encore des palettes ; en
effet, le mouvement orbital des lattes indique que la
charge doit être soulevée en permanence, même faiblement,
S à chaque étape de son avancement sur le transporteur, ce
qui est concevable pour une charge légère mais peu
réaliste pour une charge lourde. Sous l'effet du poids,
les organes flexibles, reliant d'une part les groupes de
lattes aux groupes de rails et d'autre part les groupes de
r~ils à leur base commune, peuvent ainsi ployer, faussant
totalement le mouvement orbital ou elliptique des lattes,
avec le risque majeur supplementaire de se rompre. De
plus, même en renforçant les organes flexibles, les
efforts de soulèvement alternatif d'une charge lourde sont
coûteux en énergie et d'autant plus inutiles qu'on veut
leur donner un mouvement principalement rectiligne. En
outre, un tel transporteur est relativement complexe et
comporte un nombre de liaisons mécaniques importants
necessitant des réglages nombreux (déphasages des
poussoirs, points d'.application des forces, .~.) nuisant
incontestablement à sa fiabilité.
La présente invention vise à remédier a ces
inconvénients en proposant un appareil transporteur à
plancher mobile comportant au moins deux jeux alternés de
barres parallèles sur lesquelles repose la charge à
transporter, cet appareil transporteur étant caractérisé
en ce que, d'une part, das organes de liaison et de
soutien rigides relient les jeux de barres à deux
mécanismes excentriques différents, d'entraxe fixe,
tournant normalement dans des sens contrarotatifs autour
de leur centre de rotation respectif à des fréquences
préférentiellement identiques, de manière à ce que lesdits
jeux soient animés alternativement de mouvements
respectifs d'avancement et de recul à des niveaux haut et
et bas distincts, et en ce que, d'autre part, lesdits
organes de soutien sont sollicités vers le haut par des
ressorts en appui sur le bâti de l'appareil transporteur
amenant alternativement l'organe de soutien correspondant
~ g2,1g5!, 2 1 0 2 5 2 4 pCT/FR91/00899
au jeu de barres le plus haut en butée positive contre des
appuis inversés fixes de niveau constant.
L'appareil transporteur conforme à 1'invention se
distingue ainsi des transporteurs a plancher mobile d'une
autre cat.égorie, également connue, dont la surface
porteuse est constituée de lattes juxtaposées de même
niveau, entraînées par groupe en un mouvement longitudinal
alternatif de sorte qu'à un moment donné, le nombre de
lattes en cours d'avancement est supérieur à celui de
lattes en cours de retrait. Dans ce dernier cas, decrit
par exemple dans le brevet américain US-2 973 856, les
lattes en retrait frottent sur le dessous des charges
transportées ce qui est un inconvénient évident.
Selon l'invention, le jeu de barres en retrait
descend au dessous du niveau haut du jeu de barres en
cours d'avancement, sans pour autant que ces dernières
puissent monter au-dessus. d-un niveau haut de référence
déterminé par les appuis inversés contre lesquels l'organe
de soutien du jeu de barres le plus haut est comprime,
d'une manière élastique, par les ressorts prenant appui
sur le bâti. La charge se trouvant en appui positif sur
: les barres porteuses n'est, par conséquent, jamais
soulevée et toute la puissance de l'appareil transporteur
est développee pour faire progresser cette charge.
On comprend donc que la cinematique des deux je~x de
barres alternées selon l'invention résulte des mouvements
relatifs distincts des barres par rapport à un ensemble
mécanique unique ces mouvements étant procurés par les
deux mécanismes excentriques d'entraxe fixe -, cet
ensemble mécanique unique étant lui-même mobile
élastiquement par rapport au bâti fixe de l'appareil
transporteur - ~râce aux ressorts coopérant avec les
appuis inverses -.
D'autres caractéristiques et avantages de la
présente invention ressortiront mieux de la description
qui va suivre de deux formes d'execution d'un appareil
transporteur donnés à titre d'exemples non limitatifs de
21Q~2~
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- 4
ladite invention en référence aux dessins annexés sur
lesquels :
- la figure la est une vue en perspective d'un
appareil transporteur conforme à l'invention portant une
S charge lourde du type d'une pallette a pieds,
- la figure lb est une vue en coupe schëmatique
suivant l'axe A-B de l'appareil transporteur représenté
sur la figure la,
- les figures 2 à 5 sont des schémas de principe de
la cinématique d'une première variante du mécanisme
d'avancement des jeux de barres parallèles équipant
l'appareil transporteur représenté sur les figures la et
lk,
~ les figures 6 à 9 sont des schémas de principe de
la cinématique d'une deuxième variante du mécanisme
d'avancement des jeux de barres parallèles équipant
l'appareil transporteur représenté sur les figures la et
` lb,
:: - la figure 10 est une courbe schématisant le
déplacement du point de connexion de 1'organe de liaison
rigide reliant le jeu de barres le plus haut au mécanîsme
excentrique lui correspondant, ce déplacement étant
relatif au centre de rotation de ce mecanisme,
- la figure 11 est une représentation approximative
de la came coopérant avec une poulie d'appui fixe pour
constituer l'un des deux mécanismes excentriques
d'entraînement des barres conforme à la deuxième variante.
L'appareil transporteur 1 représenté sur la figure
la comporte un ensemble de barres parallèles Z agencées
sur un bâti 3 en deux groupes afin de constituer deux
pistes 4 parallèles, s'étendant longitudinalement, chaque
piste 4 supportant les pieds 5 d'une charge 6 du type
d'une palette. Cette disposition des barres 2 en deux
pistes 4 n'est pas limitative et il est possible de
réaliser une unique piste plus large mieux adaptée au
transport d'autres charges. Par ailleurs, selon une
variante préférée de l'invention representée sur la figure
lk, les barres 2 sont organisées en deux jeux 7 et 8
svo92/195l7 21 Q 2 5 ~ 4 PCT/~R91/0Q899
, 1 - 5
intercalés, la charge 6 reposant en permanence par ses
pieds 5 en appui positif sur les barres 2 d'au moins un
des deux jeux 7 et 8 constitutives des deux pistes 4.
Conformément à l'invention, les jeux 7 et 8 assurent un
déplacement rectiligne, continu ou intermittent, de la
charge 6 qui peut être décrit completement par le cycle
des quatre phases successives suivantes :
a) la charge est en appui sur toutes les barres 2
des deux jeux 7 et 8 qui se trouvent à un même niveau, dit
par la suite niveau haut,
b) le jeu 7 est alors animé d'un mouvement
d'avancement rectiligne au niveau haut, tandis que les
barres 2 du jeu 8 sont escamotées à un niveau dit bas,
inférieur au niveau haut, et subissent un mouvement de
recul inverse du mou~ement du jeu 7 : la charge 6, qui est
restée en appui posi~if sur le jeu 7, avance avec celui-ci
de la même distance,
c~ en fin de course, le jeu 8 revient au niveau haut
tandis que les mouvements antagonistes des deux jeux 7 et
8 s'arrêtent,
d) 1~ ~eu 8 est animé d~un mouvement d'avancement
rectiligne au niveau haut, tandis que les barres 2 du jeu
sont escamotées à un niveau bas en subissant un
mouvement de re~ul inverse de celui du jeu 8 : la charge
6, qui est restée en appui positif sur le jeu 8, avance
avec celui~ci de la même distance.
En fin de course, le jeu 7 revient au niveau haut,
les deux jeux 7 et 8 retrouvant leur position de la phase
a). Puis le cycle recommence, ce qui permet de déplacer la
charge 6 sans changement de niveau vertical et sans
frottement du jeu des barres 2 en retrait sous la face
d'appui des pieds 5 de ladite charge 6.
On decrira maintenant plus en détail un premier mode
de réalisation des organes d'entraînement des barres 2 des
deux jeux 7 et 8 dont les figures 2 à 5 sont des schémas
de principe cinématiques correspondant respectivement aux
quatre phases a) à d) du deplacement de la charge 6 expose
précédemment.
2102~24
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Sur toutes ces figures, on a représente dans un même
plan une barre 2a du jeu 7 et une barre 2b du jeu 8, le
mouvement d'une seule barre 2 étant représentatif du
mouvement de 1'ensemble des barres 2 d'un jeu 7 ou 8. Dans
S la réalité, les barres 2a et 2b ne partagent évidemment
pas le meme plan mais sont decalées dans des plans
verticaux distincts. Elles supportent .une charge 6
également représentée sur les figures d'une manière
schématique.
Selon le mode de réalisation représenté sur les
figures, la barre 2a du jeu 7 est reliée par un organe de
liaison 9 rigide à un point de connexion 9a situé sur la
circonférence d'un disque 10 de centre lOa et de diamètre
D. De cette façon, lorsque le disque 10 tourn~ dans le
sens horaire, le point de connexion 9a de l'organe de
liaison 9 a tout d'abord tendance à monter par rapport au
centre lOa et à se diri~er vers la droite, provoquant
l'avancement de la barre 2a ; puis, au fur at à mesure que
la rotation du disque 10 se poursuit, le point de
con~exion 9a redescend en se dirigeant vers la gauche pour
revenir à sa position d'origine, provoquant le recul de
ladite barre 2a.
De même, la barre 2b du jeu 8 est reliée par un
organe de liaison ~1, également rigide, a un point de
connexion lla situé sur la circonférence d'un di~que 12 de
centre 12a et de diamètre d différent de D, ici représenté
comme étant inférieur à D. Ainsi, lorsque le disque lZ
tourne dans le sens anti-horaire, le point de connexion
lla de l'organe de liaison 11 a tout d'abord tendance à
monter par rapport au centre 12a et à se diriger vers la
gauche, provoquant le recul de la barre 2k ; puis, la
rotation du disque 12 se poursuivant, le point de
connexion 12a redescend en se diriyeant vers la droite
pour revenir à sa position d'origine, provoquant
l'avancement de ladite barre 2_.
Afin d'aboutir à tous les objectifs de l'invention,
les centres lOa et 12a des disques 10 et 12 sont maintenus
a une distance constante l'un de l'autre par un châssis 13
~2~2~
~092/19517 P~T/FR9~/00899
- 7 -
rigide, preférentiellement horizontal, ne pouvant se
déplacer que parallèlement à lui-même dans une glissière
verticale 14 solidaire du bâti 3 de l'appareil
transporteur 1 ; de cette façon, les centres de rotation
10a et 12a ne peuvent avoir aucun mouvement de translation
longitudinal dans la direction d'avancement ou de recul
des barres 2a et 2b, mais uniquement un mouvement vertical
alternatif qui sera décrit plus loin d'une manière
détaillée.
La liaison mécanique des deux ensembles mobiles -
constitués par les barres 2a et 2k des deux jeux 7 et 8,
les organes de liaison 9 et 11, les disques 10 et 12 et le
châssis mobile 13 - avec le bati 3 de l'appareil
transporteur 1 est assurée, en plus de la glissière
verticale 14, par des organas de soutien rigides 15 et 16
prolongeant les organes de liaison rigides 9 et 11 vers le
bas, ces derniers reposant respectivement, d'une manière
flottante et élastique, sur des ressorts 17 et 18 fixés
sur ledit bâti 3. Ces ressorts 17 et 18 sollicitent les
barres 2a et 2b vers le haut jusqu'à comprimer l'un au
moins des deux organes de soutien rigides 15 ou 16 en
butée contre l'un au moins de deux appuis inversés 19 et
20 leur correspondant ; ces appuis inversés 19 et 20 sont
fixés a une même hauteur H3 sur le bâti 3 de 1'appareil
transporteur 1. Par consequent, tout mouvement vers le bas
d'un des deux ensembles constitues respectivement par les
barres 2_, 2b, les organes de liaison 9, 11 et de
soutien 15, 16 provoque la compression du ressort 17 ou 18
lui correspondant, l'autre ensemble étant maintenu en
butée haute contre l'appui inversé 20 ou 19 cooperant avec
son ressort lB ou 17 respectif.
On rappelle, en outre, que, les organes de liaisons
9 et 11 reliant les barres 2a et 2b aux disques 10 et 12
étant rigides, il va de soi que les hauteurs desdites
barres 2a et 2b par rapport aux points de connexion 9a et
lla desdits organes 9 et 11 sur leur disque 10, 12
respectif demeure constante ; préférentiellement, ces
- hauteurs sont prises égales entre elles, soit Hl. De même,
~10~'j2~ ~ -
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les organes de soutien 15 et 16, également rigides, sont
de longueurs fixes et prises preferentiellement égales
entre elles ; ainsi, la haute~r H2 des barres 2a et 2b par
rapport aux appuis inversés 19 et 20 reste constante.
Comme la hauteur H3 de ces derniers par rapport au sol est
également constante, on comprend que le jeu 7 ou 8 de
barres 2a ou 2k le plus haut à un instant donné se trouve
obligatoirement à un niveau haut constant par rapport au
sol ; la charge 6 en appui sur les barres 2 ne subit donc
aucune variation d'altitude pendant son déplacement.
Bien entendu, étant donné que les mouvements
verticaux des barres 2a et 2k, et donc des organes de
soutien 15 et 16, s'accompagnent de mouvements horizontaux
d'avancement et d~ recul leur correspondant, les ressorts
17 et 18, ainsi que les appuis inversés 19 et 20, sont
munis respectivement de roulements 17a et 18a et de
roulements l9a et 20a permettant audits organes de soutien
15 et 16 de se mouvoir sans frottement dans une direction
hori20ntale par rapport au bâti 3.
On comprendra mieux le fonctionnement de 1'appareil
transporteur 1 à 1'aide des schémas 2 à 5. On a vu plus
haut que pour obtenir des mouvements antagonistes d'avance
et de recul des barres 2a et 2b de deux jeux 7 et 8
différents, il convenait que les disques 10 et 12 tournent
normalement ~n sens inverses, c'est-a dire dans des sens
con$rarotatifs. En outre, pour que ces mouvements
antagonistes soient correctement synchronisés, et qu'à
aucun moment les barres 2a ou 2b en recul ne puissent
frotter contre la surface d'appui de la charge 6 sur les
pistes 4 (figure lb) de l'appareil transporteur 1, ces
disques 10 et 12 doivent tourner à des fréquences
identiques, ce qui n'exclut pas, bien sûr, d'autres modes
de fonctionnement. Enfin, dans l'exemple de réalisation
schématisé sur les figures 2 à 5, les points de connexio~
9a et lla des organes de liaisons 9 et 11 sur les disques
10 et 12 se trouvent placés en opposition l'un par rapport
a l'autre, ceci afin que, malgré la synchronisation des
rotations des deux disques 10 et 12, le même inconvenient
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d'un frottement des barres 2 en recul sous la charge 6 ne
se produise.
Sur la figure 2, les barres 2a et 2b se trouvent à
un niveau haut par rapport au sol, determine par la somme
des hauteurs H2 et H3, et supportent une charge 6 immobile
(phase a du cycle décrit plus haut). Dans cette position,
les points de connexion 9a et lla des organes de liaisons
9 et 11, reliant les disques 10 et 12 aux barres 2a et 2b
respectivement, sont éloignés l'un de l'autre d'une
distance maximale égale à l'entraxe des centres 10a et l~b
des disques 10 et 12 ajouté de leur demi-diamètre
respectif, à savoir D/2 et d/2 ; il va de soi que ceci
résulte du fait que lesdits points de connexion 9a et lla
se trouvent placés en opposition l'un par rapport à
l'autre mais une autre disposition n'est pas exclue. La
hauteur des:points de connexion 9a et lla par rapport au
sol est par ailleurs identique, dans la mesure où les
: barres 2a et 2b se trouvent au même niveau. L'ensemble du
mécanisme repose sur les roulements 17a et 18a des
ressorts 17 et 18, les deux organes de soutien 15 et 16 se
trouvant, pour leur part, en butée positive contre les
roulements l9a et 20a des appuis inversés 19 et 20 situes
à la hautPur H3 par rapport au sol.
Entre la position de la figure Z et celle de la
figure 3, on a provoqué la rotation contrarotative des
disques 10 et 12 d'un quart de tour autour de leur centre
10a et 12a ; la position obtenue correspond à la phase
intermédiaire b) du cycle décrit plus haut. Ainsi qu'on
1'a dejà expliqué, la rotation synchrone et contrarotative
des disques 10 et 12 aurait tendance a faire monter les
points de connexion 9a et lla par rapport aux centres 10a
et 12a, provoquant ainsi le soulèvement respectif des
barres 2a et 2 d'une valeur au maximum égale à D/2 pour
le disque 10 et à d/2 pour le disque 12. Or, du fait que
les hauteurs H2 et H3 sont constantes, aucunes des barres
2a ou 2b ne peuvent monter car les organes de soutien 15
et 16 dépasseraient leur butee sur les appuis inverses 19
et Z0 respectivement ; en consequence, les centres 10a et
WOg2/l9sl72lo2~24 pc~K9l/oo899 r~
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12a doivent se deplacer vers le bas pour compenser le
déplacement vertical que lesdites barres 2a et 2b ne
peuvent effectuer, le premier d'une valeur au moins égale
à D/2 et le second d'une valeur au moins égale à d/2.
Comme, par ailleurs, les centres lOa et 12a sont reliés
par le châssis 13 rigide et horizontal qui ne peut
justement se déplacer que vertiralement dans la glissière
14, les abaissements verticaux desdits centres lOa et 12a
sont identiques et égaux au plus grand deplacement
vertical possible, soit D/2 (puisque, on le rappelle, d
est inférieur à D~. Cet abaissement simultane des centres
lOa et 12a a pour effet principal de provoquer
1'abaissement de 1'ensemble lié aux barres 2b du jeu 8 au
dessous du niveau haut de support de la charge 6 ; à
l'inverse, les barres 2a du jeu 7 ne subissent aucun
abaissement, le ressort 17 jouant ici pleinement son rôle
en repoussant l'organe de soutien 15 contre l'appui
- inverse 19. L'écart maximum entre le niveau des deux jeux
7 et 8 est celui représenté sur la figure 3 ; cet écart
vaut exactement D/2-d/2. Dans ces conditions, on comprend
bien que seules les barres 2a du jeu 7 portent la
charge 6.
En outre, dans le même temps où le châssis 13 est
abaissé jusqu'à son niveau le plus bas, le jeu 7 de barres
2a progresse d'une distance égale à D/2 correspondant au
deplacement horizontal du point de connexion 9a de
1'organe de liaison 9 reliant lesdites barres 2a et le
disque 10 ; ce deplacement est parfaitement rectiligne
puisque toute tendance à un déplacement vertical est
compensée par celui du châssis mobile ~3 dans sa glissière
14. De même, le jeu 8 de barres 2b qui a eté escamoté vers
le bas d'une valeur atteignant D/2-_/2 a son maximum subit
un mouvement de recul inverse du mouvement d'avancement du
jeu 7 de barres 2a, sur une distance égale à _/2 l'amenant
dans la position de la figure 3.
Il convient également de noter que, dans cette même
position intermédiaire, l'organe de soutien 15 du jeu 7 de
barres 2a s'est deplacé d'une quantite D/2 par rapport au
21Q2524
~ 92/19517 PCT/FR91/008~
... .
bâti 3 tout en restant en appui positif, d'une part, sur
le roulement 17a du ressort 17 et, d'autre part, sur le
roulement l9a de 1'appui inversé 19. En revanche, l'organe
de soutien 16 du jeu 8 de bArres 2b s'est déplace d'une
quantité d/2, tout en restant en appui positif sur le
roulement 18a du ressort 18, mais en s'ecartant
progressivement vers le bas du roulement 20a de l'appui
inversé 20 jusqu'à atteindre un écart maximal identique à
l'écart maximal des barres 2a et 2b, soit D/2-d/2.
Entre la position de la figure 3 et celle de la
figure 4, on a provoqué la rotation des disques 10 et 12
d'un quart de tour autour de leur centre lOa et 12a
jusqu'a se retrouver dans la_ position de la phase c) du
cycle de progression de la charge 6 décrit plus haut. Les
lS barres 2a du jeu 7, porteur seul de la charge 6, ont
avancé d'une valeur totale égale au diamètre D du plus
grand disque 1~, le châ~sis 13 ainsi que le jeu 8 de
barres 2b étant par ailleurs remontés jusqu'à leur
position de la figure 2. Les deux jeux 7 et 8 de barres 2a
et 2b se retrouvent, par conséquent, au niveau haut de
référence, mais, à l'inverse de la position de la figure
2, les points de connexion 9a et lla des organes de
liaisons 9 et 11, reliant les disques 10 et 12 aux barres
2a et 2b respectivement, sont éloignés l~un de l'autre
d'une distance minimale égale à l'entraxe des centres lOa
et 12a des disques 10 et 12, auquel il convient de
retranrher leur demi-diamètre respectif, à savoir D/2 et
d/Z.
Entre la position de la figure 4 et celle de la
figure 5, on a provoqué la rotation des disques 10 et 12
d'un quart de tour autour de leur centre lOa et 12a pour
se retrouver dans la position intermédiaire de la phase d)
du cycle de progression de la charge 6 décrit plus haut.
Ainsi qu'on l'a déjà expliqué, la rotation synchrone et en
sens inverse des disques 10 et 12 a tout d'abord tendance
a faire descendre les points de connexion 9a et lla par
rapport aux centres lOa et 12a, respectivement de D/2 et
de _/2. Or, étant donné que le châssis mobile 13 reliant
W092/19~l 2 10 2 S ~ 4 - PCT/FR91/00899 ~
... .
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les centres lOa et 12a reste strictement horizontal, les
deux ressorts 17 et 18, qui auraient tendance à s'écraser
d'une valeur egale au plus grand des deux abaissements,
soit D, en sont empêchés par la coopération desdits
ressorts 17 et 18 contre leur appui inversé 19 et 20
respectif, ces derniers se trouvant invariablem~nt à la
hauteur constante H3 ; le ressort 18 repousse donc
l'organe de soutien rigide 16 vers le haut, au contact du
roulement 20a de l'appui inverse 20, l'empêche ainsi de
descendre, tout en maintenant également à une hauteur
constante le point de connexion lla de l'organe de liaison
11 rigide, situé entre le petit disque 12 et le jeu 8 de
barres 2k. Par conséquent, le jeu 8 demeure au niveau haut
défini par la somme des hauteurs H2+H3 durant toute la
phase d) du mouvement.
Il ressort par conséquent du mécanisme préceden~
que, si le point de connexion lla ne peut s'abaisser, il
faut bien que le centre 12a du petit disque 12 monte,
entraînant avec lui la montée verticale du châssis mobile
13, et donc celle du centre lOa du grand disque 10, d'une
même valeur, à savoir d/2 à son maximum. Comme
correlativement le point de connexion 9a doit
progressivement descendre de D/2 au dessous du centre lOa,
il est immédiat de se rendre compte que, les organes de
liaison 9 et de soutien 15 étant rigides, le ressort 17
leur correspondant est plus comprimé que le ressort 1~
d'une valeur égale au maximum à D/2-d/2 ; cet écrasement
dudit ressort 17 provoque, vu la hauteur imposée et
constante de l'appui inversé 19, à savoir H3, le
décollement vers le bas de l'organe de soutien 15 qui
s'écarte donc progressivement du contact du roulement l9a.
De même, il est clair que, dans cette phase du mouvement,
seul le jeu 8 de barres 2b porte la charge 6 puisque le
point de connexion 9a de l'organe de liaison rigide 9
entre la barre 2a et le grand disque 10 se retrouve à un
niveau inférieur d'une valeur de D/2-_/2 au niveau du
point de connexion lla de l'organe de liaison 11 situe
entre la barre 2k et le petit disque 12.
~92/19517 21 0 .~ 5 2 4 PCT/FR91/00899
- l3 -
En outre, durant cette phase, le jeu 8 de barres 2b
a progressé d'une distance égale à ~/2, correspondant au
déplacement horizontal du point de co~nexion lla, ce
déplacement étant encore parfaitement rectiligne puisque
5 toute tendance à un déplacement vertical a éte compense
par la remontée immédiate du châssis mobile l3. Pendant ce
temps, le jeu 7 de barres 2a qui a été escamoté vers le
~as d'une valeur atteignant D/2-d/2 à son maximum subit un
mouvement de recul inverse du mouvem~nt d'avancement du
10 jeu 8 des b~rres 2b, sur une distance égale à D/2.
En poursuivant le mouvement jusqu'à provs~quer la
rotation complète des deux disques lO et 12, on retrouve
exactement la position de la figure 2, la charge 6 ayant
cependant progressée d'une manière strictement rectiligne
sur une distance totale égale à la somme des diamètres des
deux disques, soit D~d. Le cycle des quatre phases
precédentes peut alors recommencé, provoquant le
déplacement de la charge 6.
Il ressort de la description précédente qu'il est
donc possible d'aboutir d'une manière simple, c'est-à-dire
avec relativement peu de constituants mécaniques, à faire
progresser une charge 6 même lourde sans pour autant la
soulever au dessus de son niveau d'origine.
On notera égalementr à titre d'exemple non limitatif
d'une mise en oeuvre mécanique des principes cinématiques
decrits en référence aux figures 2 à 5, que l'on peut
relier les paliers d'entraînement des disques lO et 12 par
un systeme à engrenages non représenté sur les figures et
comportant deux roues dentées identiques, de diamètre égal
à l'entraxe des disques lO et 12 et de mêmes axes que les
centres lOa et 12a desdits disques lO et 12 ; ces deux
roues dentées assurent la transmission synchrone du
mouvement de rotation du grand disque lO vers le petit
disque 12, ce mouvement étant fourni par ailleurs par un
moto-réducteur, ou bien encore par un moteur à fort
couple.
En outre, il est évident que chaque jeu 7 ou 8 de
barres 2 est soutenu à chacune de ses extrémites par un
wO 92/19517 ~ 1 n 2 5 2 4 PCT/FR91/00899 ~j
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ensemble constitue d'un appui inversé 19, 20 et d'un
ressort 17, 18, l~s entraînements des disques 10 et 12
leur correspondant étant synchronisés d'une manière simple
au moyen d'un organe de transmission, par exemple à ~haîne
ou à courroie reliant un même moto-réducteur aux roues
dentées équipant lesdits disq~es 10 et 12.
Dans une autre variante de réalisation, on pourrait
disposer les points de connexion 9a Pt lla de telle
manière qu'ils ne soient plus en opposition de phase,
voire coordonner les mouvements de trois jeux de barres
simultanément, ce qui necessiterait bien sûr trois disques
de diamètres differents, tournant dans des sens à
déterminer en fonction de la progression cinématique
souhaitée ; dans cette hypothèse r les centres des trois
disques sont toujours relies à un châssis mobile
présentant un mouvement strictement guide dans le sens
vertical. Pour un nombre pair de jeux de barres, il est,
en revanche, plus simple d'organiser les jeux de barres
par paires en doublant les mécanismes precédents (deux
pour quatre, trois pour six, etc). On noter~ également que
1'on peut remplacer les disques procurant leur mouvement
aux barres par des cames ou des excentriques plus ou moins
complexes, ou en~ore par tout mécanisme équivalent à ces
cames ou excentriques.
A cet égard, on décrira maintenant un deuxième mode
de réalisation des organes d'entrainement des barres Za,
2k des deux jeux 7, 8, dont les figures 6 à 9 sont des
schémas de principe cinématique correspondant
successivement à quatres phases du déplacement des
~arres 2. Sur ces figures, on a repris la nomenclature des
figures 2 à 5 dès lors que des éléments identiques sont
utilisés dans les deux variantes. La présente variante
vise à améliorer le mode d'avancement lent et intermittent
de la charge 6 tel que décrit dans la première variante.
Dans cette variante, on a substitué, au grand disque
10 assujetti au jeu 7 de barres 2a, un mécanisme
excentrique complexe forme par 1'assemblage solidaire de
ce même grand disque 10 et d'une came 21 de même centre de
~ 92/195~7 2 ~ 0 2 5 2 4 PCT/FR91/00899
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rotation lOa ; par ailleurs, ladite came 21 est maintenue
en appui positif contre une poulie d'appui 22 fixe par le
biais d'un moyen elastique 23 travaillant en compression
entre le châssis mobile 13 et le bâti 3 de l'appareil
transporteur 1. De ce fait, la glissiere 14 solidaire du
bâti 3 (fig. 2) pour assurer le guidage vertical du
châssis mobile 13 est supprimée, ce dernier pouvant ainsi
se déplacer aussi bien horizontalement que verticalement.
Enfin, le chantour~ement extérieur et les dimensions de la
came 21 sont choisis en fonction des paramètres
geometriques des disques 10 et 12, de l'entraxe de la
poulie Z2 et du centre lOa et, bien entendu, de la
cinétique ~ue l'on veut imposer aux deux jeux 7 et 8 des
barres paralleles 2.
Afin de mieux comprendre cette seconde variante de
l'invention, on se reportera maintenant aux figures 10 et
11 ; la figure 10 est une courbe schématisant le
déplacement du point de connexion 9a, lOa de l'organe de
liaison 9, 10 reliant le jeu 7, 8 de barres 2 le plus haut
au disque 10, 12 lui correspondant, ce déplacement etant
relatif au cent~e de rotation lOa, 12a dudit
disque 10, 12. La figure 11 est une représentation
approximative de la came 21 coopérant avec la poulie
d'appui 22. Sur la courbe de la figure 10, on a representé
2~ en abcisse un ensemble de 32 positions successives de la
charge 6 au cours d'un cycle complet d'avancement des
barres parallèles 2, ce deplacement étant regulier et
s'effectuant d'une maniere continue à une vitesse
constante. En ordonnée, on a reporté les deplacements
angulaires des deux disques 10 et 12 correspondant aux 32
positions horizontales de la charge 6, les pas
d'avancement de la charge 6 etant, par consequent, egaux
aux projections des 32 arcs de cercle ainsi détermines sur
l'axe des abscisses. Selon la présente invention, une
rotation de la came 21 provoque, ladite came ~1 se
trouvant en appui constant sur la poulie fixe 22, un
déplacement horizontal du châssis mobile 13 venant
s'ajouter ou se retrancher au déplacement horizontal
W092/1951~ 1 0~ ~ 4 ~ pCT/FR91/~0899
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varia~le des points de connexion 9a, lOa des organes de
liaison 9, 10 sur la circonférence des disques 10, 12, ces
derniers étant animés de mouvements de rotation
contrarotatifs de même fréquence que la fréquence de
S rotation de ladite came 21 autour du centre lQa. La
combinaison du deplacement horizontal du châssis 13 et des
~arres 2 par rapport à ce même châssis 13 permet alors
d'obtenir, en particulier, un déplacement horizontal à
vitesse constante des barres 2 par rapport au bâti 3 fixe
de l'appareil transporteur 1. La forme de la came 21 ainsi
calculée est reportee sur la figure 11. Il va de soi que
la forme représentee est approximative et qu'un calcul
détaille sur un nombre de pas beaucoup plus important
permet de réaliser la came 21 avec une grande précision
(par exemple, sur une machine a commande numérique).
On notera, sur la figure 10, que la première moitié
du cyc'e du déplacement de la charge 6 correspond à
l'avancement des barres 2a du jeu 7, le demi-cercle figuré
présentant ainsi un diamètre égal à D correspondant au
diamètre du disque 10 ; la seconde partie de la courbe,
d'un diamètre égal a d, correspond à la fin du cycle
d'avancement de la charge 6 qui est gouvernée par le petit
disque 12. En conséquence, dans le cas preféré d'un
avancement continu des barres 2 à vitesse constante, on
démontre aisément que la relation arithmétique sui~ante
doit être vérifiée pour tout le cycle :
( ~i+l ~ ri ) + ( li+l ~ li ) -
i variant entre 0 et (n-1), avec n le nombre de pas
égaux effectués par les disques 10 et 12 pour tourner d'un
tour ;
avec ri la longueur du rayon de la came 21 numéroté
i sur la figure 11 ;
et avec, dans la première moitié du cycle,
(li+l - li) = D/Z [cos( -Z(i+l) /n)-cos( -2i /n)]
où li est la projection horizontale, par rapport au
centre 10a de diamètre D, de l'arc de cercle correspondant
à la rotation du disque 10 entre une position numerotée i
sur la figure 10 et sa position numerotee n/4 ; cette
..~092~19517 21 0 ~ 5 ~ ~ - pcT/FR91/0o899
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variable 1i représente le déplarement horizontal
algébrique du jeu 7 de barres 2a entre ces deux
positions ;
et, dans la seconde moitie du cycle,
(li+~ ) = d/2 ~cos( -2(i~1) /n)-cos( -2i /n)]
où li est ici la projection horizontale, par rapport
au centre 12a de diamètre d, de 1'arc de cercle
correspondant a la rotation du disque 12 entre une
position numérotée i et sa position numérotée 3n~4 sur la
figure 10 ; cette variable li représente le déplacement
horizontal algébrique du jeu 8 de ~arres 2b entre ces deux
positions.
Ainsi, a une variation (li+1 - li) du déplacement
relatif des barres 2 par rapport au châssis 3 correspond
toujours une variation (ri+1 - ri) du rayon de la came 21
telle que la somme de ces deux variations soit nulle pour
un .déplacement à vitesse constante desdites barres 2 par
rapport au bâti 3. Ces relations suffisent à déterminer
parfai~ement la came 21, des relations analogues pouvant
être établies pour les autres cas particuliers où l'on
souhaiterait un déplacement autre que continu des
barres 2.
Par exemple, on pourrait tout à fait obtenir, dans
cette seconde variante de l'invention, un déplacement des
2~ barres parallèles 2a, 2b des deux jeux 7, 8 qui soit
strictement identique à celui procuré par le système
méc~nique de la première variante ; il suffirait alors de
calculer le profil de la came 21 d'une manière semblable à
celle décrite plus haut pour des déplacements successifs
égaux (on remarquera qu'il ne suffit d'ailleurs pas, dans
ce cas, que la came 21 soit circulaire étant donné qu'elle
est animée de mouvements verticaux solidairement avec le
châssis mobile 13).
A titre plus général, il va ainsi de soi qu'on
pourrait tout à fait substituer un engrenage par friction
a rapport de transformation continûment variable à
l'ensemble constitué par la came 21, la poulie d'appui 22
et le moyen élastique 23.
W092/1~17 ~ 1 0 2 S 2 ~ PCT/FR91/008g9
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On se reportera maintenant aux figures 6 à 9. La
position repre~entée sur la figure 6 correspond à une
orientation de la came 21 pour laquelle le rayon numéroté
rO sur la figure 11 se trouve à l'horizontale. A cet
instant, l'ensemble constitué par le châssis mobile 13 et
les barres 2a, 2~ coulissent horizontalement sur les
roulements a billes 17a, 18a, l9a et 20a ménagés aux
extrémités des ressorts 17 et 18 et des appuis inversés 19
et 20. La came 21 est en train de tourner et toutes les
barres 2 sont en mouvement, contrairement à la position de
la figure 2 correspondant à la première variante pour
laquelle la charge est fixe.
Pour passer à la position de la figure 7, la came 21
a poursuivi sa rotation pour amener à l'horizontale le
rayon numéroté r8 sur la figure 11. A cet instant, la
charge se trouve encore en mouvement, la charge 6 se
trouvant exactement au quart de sa course, soit
(_ + d)/4 ; on rappelle que dans le cas correspondant à la
figure 3 relative a la premiere variante, cette position
ZO correspondait à un déplacement de la charge 6 égal à D/2,
avec une vitesse maximale de la charge. Du fait de la
cooperation de la came 21, de la poulie fixe 22 et du
moyen élastique 23, l'accélération de la charge 6 est
nulle tout au long de son déplacement, sa vitesse étant
par conséquent constante.
Pour atteindre la position de la figure 8, on a fait
tourner la came 21 et le disque 10 d'un nouveau quart de
tour de sorte à amener à l'horizontale le rayon numéroté
rl6 sur la figure 11. La charge 6 se trouve encore en
mouvement à l'inverse de la position de la figure 4
relative à la même rotation du disque lQ selon la première
variante. La charge 6 se trouve alors à mi-course, soit à
une distance égale à (D + d)/2, de son point d'origine, au
lieu d'en être à D. On constate donc que la charge 6 est
globalement ralentie sur la première moitié de son trajet.
Enfin, sur la fig~re 9, la charge 6 est également en
mouvement et se situe aux trois quarts de sa course
maximale correspondant a une rotation complète des disques
21~2S24
0g2/19517 ` PCT/FU91/00899
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10 et 12. Dans cette position, le rayon numéroté r24 sur
la figure 11 est placé à l'horizontale.
Il convient de noter que, étant donné les mouvements
verticaux du châssis mobile 13 - qui sont identiques dans
les deux variantes -, le point de contact entr la poulie
d'appui 22 et la came 21 n'est pas toujours situé suivant
un rayon horizontal passant par le centre lOa mais qu'il
se déplace de haut en bas et réciproquement avec le
châssis 13.
