Chemin à rouleaux pour convoyeurs
La présente invention a pour objet un chemin à rouleaux pour convoyeurs fonctionnant par gravitation notamment, du type comprenant une série de rouleaux tournants constitués chacun par une enveloppe creuse et qui sont répartis le long de deux longerons parallèles disposés de part et d'autre du chemin et sur lesquels reposent les extrémitès des arbres de ces rouleaux.
Dans une forme connue très simple, lesdits arbres sont supportés par des paliers lisses constitués par des trous circulaires ou par des encoches à fond semicirculaire découpés dans les longerons, les parties d'extrémités des arbres tournant dans ces paliers lors de la rotation des rouleaux qui sont fixés sur lesdits arbres.
Dans d'autres chemins à rouleaux connus, les parties d'extrémités des arbres sont logées dans des roulements à billes supportés par des longerons. Enfin, il existe également des chemins dans lesquels les arbres sont fixes par rapport aux longerons, des roulements à billes étant disposés entre l'enveloppe creuse du rouleau et l'arbre fixe correspondant.
Pour la fabrication de chemins à rouleaux comprenant des roulements à billes ou d'autres dispositifs de roulement analogues, il est nécessaire, par raison d'économie, d'utiliser des roulements bon marché, dont les bagues sont constituées par des éléments emboutis par exemple.
Pour l'établissement de convoyeurs fonctionnant par gravitation, il est important que les frottements de roulement ou de glissement s'opposant à la libre rotation des rouleaux soient maintenus aussi bas que possible, pour encore permettre un fonctionnement sous une très petite inclinaison du chemin à rouleaux, de l'ordre de 2 % par exemple.
A l'usage, on constate fréquemment que les résistances rencontrées sont beaucoup plus élevées que celles escomptées, mme lorsqu'on recourt à des paliers à billes, et la cause de ce défaut réside en partie au moins dans les tolérances de fabrication relativement grandes qu'il est indispensable d'admettre pour maintenir le coût du convoyeur dans les limites acceptables.
Lorsque les rouleaux sont montés sur des roulements à billes, l'augmentation de la résistance est aussi souvent due à une lubrification insuffisante ou à l'accumulation de poussières ou de saletés dans les roulements. Le manque d'entretien est souvent plus sensible avec des roulements à billes qu'avec des paliers lisses ordinaires.
Les chemins à rouleaux sont fréquemment installés dans des locaux devant pouvoir tre nettoyés à grande eau (dans les laiteries par exemple) et le liquide de nettoyage qui peut facilement pénétrer dans les roulements à billes les détériore, de sorte que des rouleaux montés sur des roulements à billes offrent souvent une résistance plus grande que ceux montés sur des paliers lisses.
Par suite des tolérances de fabrication peu serrées, il peut aussi se produire que les arbres des rouleaux ou les trous percés dans les longerons ne soient pas parfaitement alignés, augmentant ainsi les frottements des paliers constitués par lesdits trous. Lorsque des roulements à billes sont prévus, le défaut d'alignement a pour effet de placer l'axe des roulements selon une ligne non exactement perpendiculaire aux longerons, ce qui nuit à l'avancement régulier des marchandises dans un convoyeur fonctionnant par gravitation.
La présente invention vise à fournir un chemin à rouleaux pour convoyeurs, de construction simple et peu onéreuse et qui soit exempt de ces défauts.
Le chemin à rouleaux selon l'invention, comprenant une série de rouleaux tournants chacun constitué par une enveloppe creuse et qui sont répartis le long de deux longerons parallèles disposés de part et d'autre du chemin, est caractérisé en ce que chaque rouleau est porté par deux axes d'extrémité courts et distincts présentant chacun à son extrémité extérieure une rotule montée de façon orientable dans un organe de support solidaire du longeron correspondant, le tout agencé de sorte que l'orientation de la rotule dans l'organe de support soit possible sur un angle suffisant pour permettre de compenser tout écart d'alignement des axes par rapport aux longerons ou au rouleau luimme résultant des tolérances de fabrication ou des déformations se produisant lors de l'emploi du chemin à rouleaux.
Le soutien d'un rouleau par deux axes courts placés à ses extrémités permet une économie appréciable par rapport à l'arbre unique traversant le rouleau.
Il est aussi plus coûteux de réaliser une construction dans laquelle l'enveloppe de rouleau est fixée sur un arbre unique traversant tout le rouleau, que de fixer cette mme enveloppe uniquement par ses extrémités à deux axes relativement courts dont les extrémités intérieures peuvent tre moulées, en prisonnier, dans des bossages d'extrémité du rouleau, ou fixées de toute autre manière à l'extrémité adjacente de l'enveloppe du rouleau.
Cette construction permet de réaliser une appréciable économie de matière et une réduction de la masse du rouleau, et il est plus facile de centrer et d'aligner un axe court par rapport à une seule extrémité adjacente de l'enveloppe du rouleau que d'aligner et de centrer un arbre long simultanément par rapport aux deux extrémités du rouleau.
La rotule sphérique, ou en forme de partie de sphère, disposée à l'extrémité extérieure de l'axe court se prte aux écarts d'alignement de l'axe par rapport à l'organe de support monté sur le longeron adjacent susceptible de se produire pendant la construction du chemin ou lors de son emploi, sans toutefois imposer à la rotule des contraintes susceptibles d'entraver la libre rotation de l'enveloppe du rouleau.
Bien qu'on puisse faire tourner le rouleau directement sur la rotule capable de tourner dans l'organe de support correspondant, il s'est révélé encore préférable de percer dans la rotule un alésage constituant un palier lisse dans lequel l'extrémité extérieure de l'axe peut tourner librement. De toute manière, que l'axe soit solidaire de la rotule ou qu'il puisse tourner dans cette dernière, la rotule permettra toujours d'éliminer les contraintes résultant d'un mauvais alignement et qui pourraient autrement s'opposer à la libre rotation du rouleau.
Ainsi lorsque les deux axes d'un rouleau sont pivotés dans les rotules correspondantes, ils restent parfaitement libres de tourner dans lesdits alésages mme s'ils ne sont pas parfaitement alignés, les rotules tournant légèrement par rapport aux organes de support correspondants pour absorber l'écart d'alignement.
L'organe de support soutenant la rotule comprend de préférence des surfaces d'appui concaves, cylindriques ou sphériques par exemple, dont le rayon de courbure reste toutefois toujours plus grand que celui de la rotule elle-mme.
On a ainsi un contact pratiquement ponctuel entre l'organe de support et la rotule, ce qui permet à la rotule d'effectuer les mouvements d'orientation nécessaires sans tre freinée par l'organe de support. Cette disposition permet en outre des variations dans la longueur hors-tout du rouleau, de ses deux axes et des rotules montées sur ces derniers, pouvant résulter des tolérances de fabrication ou de montage.
L'enveloppe du rouleau est avantageusement constituée par un élément de faible épaisseur; ceci permet de réaliser une économie sans inconvénient, aussi bien sur la matière que sur le coût de la fabrication du rouleau. En effet, si l'enveloppe relativement déformable fléchit sous la charge et qu'il en résulte un écart dans l'alignement des axes, cet écart est automatiquement absorbé par les rotules aussi susceptibles de tourner par rapport aux organes de support dans le plan vertical passant par l'axe du rouleau.
Le rouleau peut donc tourner librement, sans usure et sans bruit intempestif, en dépit d'écarts dans l'alignement des deux axes.
Par suite du support du rouleau par deux axes courts plutôt que par un arbre traversant, il y a aussi moins de risque, lors de la flexion de l'enveloppe rendue possible par sa faible épaisseur, que les extrémités de l'enveloppe minces soient localement soumises à des contraintes localisées dépassant la norme. En effet, les deux axes courts et indépendants sont libres de s'incliner l'un par rapport à l'autre pour suivre la déformée du rouleau. La flexion du rouleau est facilitée par la constitution de son enveloppe au moyen d'un tube à paroi mince et élastique, métallique ou en matière plastique.
La flexion appréciable du rouleau, due à sa construction particulièrement légère et bon marché, peut aussi constituer un avantage: en effet, si la marchandise placée sur le chemin a une surface de base légèrement bombée, la répartition de la charge le long du rouleau sera plus régulière, ce qui contribue à diminuer l'usure de l'enveloppe du rouleau.
Dans une forme d'exécution préférée, l'organe de support comprend une partie portante en forme de godet constituant un logement pour la rotule, et une partie d'attache engagée sur le longeron adjacent, ces deux parties étant de préférence comprises dans un mme élément, en matière plastique moulée par exemple.
Le longeron peut présenter une rainure longitudinale dans laquelle cette partie d'attache, en forme de patte, est engagée, des éléments d'espacement également logés dans cette rainure étant intercalés entre les pattes des organes de support des rouleaux adjacents, pour maintenir ces organes à l'écartement voulu le long du longeron, et le tout étant agencé de sorte que les organes de support soient fixés au longeron du fait d'un emboîtage, sans l'aide d'organes de fixation indépendants.
La partie d'attache de l'organe de support peut également présenter la forme d'une pince chevauchant une aile du longeron, des parties complémentaires du longeron et de cette pince s'emboîtant de manière à immobiliser l'organe de support dans une position déterminée le long du longeron.
Le dessin représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du chemin à rouleaux objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe selon la ligne 2-2 de la fig. 1
Les fig. 3 et 4 sont des vues d'un longeron de cette première forme d'exécution, respectivement en élévation et en plan.
Les fig. 5, 6 et 7 sont des vues partielles d'une seconde forme d'exécution du chemin objet de l'invention et d'une variante de cette seconde forme d'exécution.
Le chemin à rouleaux représenté aux fig. 1 à 4 comprend un bâti comprenant deux longerons 10 formés par un fer en L. Des ailes 11 des longerons sont destinées à tre fixées sur le sol ou sur tout autre base, de manière que les longerons soient légèrement inclinés dans le sens de leur longueur, tandis que des ailes 12 des longerons sont situées dans des plans parallèles verticaux.
L'aile 12 des longerons présente une partie marginale 13 de section droite en forme de C délimitant une rainure 14 débouchant sur la face intérieure du longeron. L'entrée de cette rainure 14 est partiellement obturée par une nervure latérale 15, de sorte que son embouchure est resserrée.
La rainure 14, dont la section droite présente la forme d'un D, sert à loger des éléments d'espacement 16 (fig. 3) constitués, par exemple, par des tronçons d'un profilé en matière plastique semi-rigide, en nylon par exemple.
Les longerons 10 portent de place en place des paires d'organes de support 17 placés en regard et destinés à soutenir des rouleaux 18.
L'organe de support 17 comprend une partie portante 19, en forme de godet, présentant une cavité approximativement sphérique débouchant, d'une part sur la face antérieure de l'organe (fig. 3), et d'autre part, sur sa face supérieure (fig. 4).
L'organe de support 17 comprend également une partie d'attache 20 constituée par une patte de section droite en forme de D. Cette patte est logée dans la rainure 14 du longeron correspondant, entre deux éléments d'espacement 16 dont les extrémités butent sur ladite patte.
La conformation de la rainure 14 et des organes d'espacement 16 et de support 17, est telle que les organes de support sont assemblés au longeron du seul fait de l'emboîtage de leur patte dans la rainure 14 sans l'aide d'aucun autre organe de fixation.
Comme visible aux fig. 3 et 4, chaque organe de support 17 présente deux oreilles 21 qui débordent latéralement de la patte 20 et recouvrent les extrémités adjacentes des éléments d'espacement 16, qui sont ainsi maintenus dans la rainure 14.
Comme visible à la fig. 2, la partie 19 de l'organe de support 17 est située nettement plus bas que la patte 20 et présente une face arrière 22 prenant appui contre la face latérale adjacente de l'aile 12 du longeron. Du fait que la face 22 prend appui sur le longeron sous l'embouchure de la rainure 14 tandis que la partie supérieure de la patte 20 s'accroche derrière la nervure 15 située en haut de la rainure 14, l'organe de support 17 se trouve emboîté sur le longeron d'une manière telle que sa fixation est assurée de façon satisfaisante sans l'aide d'aucun organe de fixation particulier.
Chaque organe de support 17 est en une pièce. Ces organes sont de préférence moulés en une matière semiplastique de la classe des polyamides, telle que le nylon par exemple. Une légère élasticité de l'organe facilite l'introduction de la patte 20 dans la rainure 14.
Les rouleaux 18, tous identiques, comprennent chacun une enveloppe cylindrique 23 formée par exemple en tôle métallique roulée, tôle d'acier doux, d'acier inoxydable, d'un alliage d'aluminium ou de cuivre étiré, selon les cas, ayant une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm, par exemple. Cette enveloppe a donc une épaisseur relativement faible, de manière à présenter une flexibilité appréciable permettant au rouleau de fléchir dans un plan vertical sous l'effet des charges normales. Ainsi, pour un rouleau d'une longueur de 0,6 m et d'un diamètre extérieur d'environ 5 cm, la génératrice supérieure pourra dans sa partie centrale fléchir d'environ 2,5 mm par rapport à ses parties d'extrémités, alors que le convoyeur porte une charge encore inférieure à la charge maximum tolérée.
Dans une variante, l'enveloppe du rouleau pourrait tre en une matière semi-rigide non métallique, telle que du plastique semi-rigide de la classe des chlorures de polyvinyle par exemple, présentant une souplesse relativement plus grande que les tôles métalliques.
Les extrémités de l'enveloppe 23 sont fermées chacune par un flasque 24 constitué, par exemple, en matière plastique moulée, en chlorure de polyvinyle notamment. Ce flasque comprend une bride marginale 25 s'emboîtant dans l'extrémité adjacente de l'enve- loppe tubulaire 23, et un bossage central 26 percé d'un trou borgne logeant une partie d'extrémité d'un axe 27 relativement court incorporée dans l'élément moulé, à la manière d'un prisonnier, lors du façonnage de ce dernier.
L'axe 27 dépasse de la face extérieure du fiasque 24 et sa partie d'extrémité extérieure est logée dans un alésage 28 percé diamétralement dans une rotule sphérique 29. L'axe 27 peut tourner librement dans l'alésage 28 qui constitue ainsi un palier lisse pour l'extrémité adjacente du rouleau 18. La rotule 29 a un rayon légèrement plus petit que le rayon de courbure de la cavité semi-sphérique de la partie 19 en forme de godet de l'organe du support 17 lui servant de support.
Dans une variante, la rotule 29 pourrait présenter la forme d'une partie seulement d'une sphère, la rotule présentant par exemple un méplat perpendiculaire à l'axe de l'alésage et tourné vers le flasque 24 du rouleau.
Les rotules 29, portant par des surfaces sphériques dans les logements en forme de sphère creuse des organes de support 17 correspondants, peuvent facilement basculer d'un angle limité dans ces derniers, de sorte que si les deux axes 27 situés aux extrémités d'un mme rouleau ne sont pas en ligne, lesdites rotules 29 changent d'orientation de sorte que les axes 27 peuvent toujours tourner librement dans les paliers lisses constitués par les alésages 28. Un défaut de l'alignement des axes 27 peut résulter, d'une part, des tolérances de fabrication et, d'autre part, de la flexion de l'enveloppe 23 du rouleau, qui peut se produire, comme décrit précédemment. Du fait de la libre orientation des alésages 28, aucune usure supplémentaire ne se produit alors, ni dans les paliers, ni sur les axes.
Les qualités de roulement sont encore augmentées par le fait que le flasque 24 présente une forme extérieure concave permettant de placer la rotule 29 en partie à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique 23 du rouleau. La rotule 29 se trouve ainsi le plus près possible de l'extrémité adjacente de l'enveloppe du rouleau, ce qui a pour effet de diminuer le moment de flexion dans l'axe 27. Les axes 27 peuvent de la sorte avoir un diamètre relativement petit, ce qui diminue encore les résistances de frottement dans les alésages 28. En vue de réduire le plus possible les frottements, les axes 27 sont de préférence en acier inoxydable, tandis que les rotules 29 sont en une matière plastique autolubrifiante, de la classe des polyamides, telle que le nylon par exemple. On évite ainsi tout risque d'une augmentation de la résistance due à la corrosion ou à une lubrification déficiente.
La suspension ainsi réalisée ne présente que peu d'usure et fonctionne d'une manière particulièrement silencieuse. Le bruit sera encore atténué lorsque les enveloppes des rouleaux-seront-en matière plastique.
Les axes 27 ont, par exemple, une longueur horstout de 38 mm, alors que les rouleaux ont une longueur de 60 à 100 cm. Cette longueur réduite des axes permet de réaliser une économie considérable de matière par rapport à la construction classique comprenant un arbre traversant de part en part la totalité du rouleau.
Les rouleaux montés avec leurs deux rotules 29 montées sur leurs axes sont introduits par le haut dans le châssis formé par les longerons, les rotules 29 pénétrant dans les logements des organes de support par leur embouchure supérieure. Par un mouvement inverse, les rouleaux peuvent aisément tre enlevés. La mise en place des rouleaux est facilitée par des entrées 30 façonnées dans la partie 19 des organes de support 17. Ces entrées 30 assurent un jeu permettant un léger déplacement axial des rouleaux entre les deux longerons 10.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 5 et 6, l'aile verticale 12 des longerons 10 est plate et les rouleaux sont portés par des organes de support 17 comprenant une partie 19 en forme de godet et une partie 31 en forme de crochet, accrochée sur le longeron.
Une branche 32 de l'organe porte contre la face intérieure de l'aile 12 du longeron, tandis qu'une branche 33 de l'organe porte contre la face extérieure de cette aile, et l'organe de support placé à cheval sur ladite aile est facile à mettre en place.
La branche 33 est percée d'un trou destiné au passage d'une vis 34 vissée dans un trou taraudé de l'aile 12 du longeron. Cette vis maintient l'organe de support dans la position voulue le long du longeron.
Dans une variante de cette seconde forme d'exécution représentée à la fig. 7, la vis 34 est remplacée par un nez 35 solidaire de l'organe de support et la branche 33 est plus courte pour permettre de basculer l'organe de support sur l'aile 12 du longeron, dans un plan perpendiculaire à ladite aile. Dans cette seconde forme d'exécution et dans sa variante, les organes de support 17 seront comme précédemment, de préférence moulés en une matière plastique. Les chemins à rouleaux décrits et représentés sont conçus principalement pour le transport de charges petites ou modérées, de l'ordre de 8 à 40 kg par rouleau par exemple.
Ils conviennent particulièrement bien à l'établissement de chemins inclinés, le long desquels les charges se déplaceront par gravitation.