Brevet FR2005671A1 — publié le 19691212

ô9 10581 1 2005671_ La pi-ésente invention concerne un dispositif pour régler la vitesse de roulement d'objets le long d'une pente. Dans une chaîne de fabrication utilisant un certain nombre de machines de tï-aitement adjacentes disposées en série, il est néces-5 saire de transférer des objets entre les machines de la chaîna. La probabilité d'un fonctionnement asynchrone des machines associées et la nécessité d'arrêter provisoirement certaines des machines en vue d'un réglage ou d'un entretien secondaire nécessitent des moyens d'emmagasinage des objets en cours de traitement. Dans le cas d'une 10 chaîne de fabrication produisant des objets qui peuvent rouler, le transfert des objets entre les machines adjacentes peut être effectué en faisant rouler les objets le long d'une pente d'une machine à une autre, et les objets peuvent être immobilisés dans un magasin ou moyen d'emmagasinage prévu au bas de la pente. 15 Ce système de transfert est simple et utilise un minimum de pièces mécaniques mobiles. D'autres avantages inhérents au système résident dans le fait qu'il présente une capacité d'emmagasinage variable et qu'il peut traiter des objets de différentes dimensions. Egalement, tous les objets contenus dans le magasin s'avancent vers 20 le bas de la pente lorsque l'objet avant est enlevé de cette dernière. Pour traiter des objets qui sont susceptibles d'être endommagés par un entrechoquement, un tel système de. transfert .doit comporter des moyens pour limiter la vitesse de transfert des objets le long de la pente à une valeur stable relativement faible. Egalement, les 25 objets doivent être déposés dans le magasin prévu au bas de la pente d'une façon amortie, par exemple en prévoyant un moyen de freinage des objets ayant des caractéristiques de ralentissement rapides. Le système de transfert fondamental décrit plus haut dans lequel des objets sont transférés en roulant librement le long de la 30 pente ne présente pas ces caractéristiques, et la présente invention a pour but de fournir un dispositif permettant de donner ces propriétés à un tel système de transfert d'objets Suivant la présente invention, un dispositif destiné à régler la vitesse de roulement d'un objet le long d'une pente comprend un 35 récipient à paroi* flexible s'étendant le long de .la pente, et contenant un" fluide, un moyen étant prévu pour définir une limite du degré de resserrement de la section droite du récipient sous l'effet du poids d'un objet roulant. BAD 0MMAL 69 10581 2 2005671 le moyen destiné à définir une limite du degré de resserrement de la section droite du récipient sous l'effet du poids drun objet roulant peut être formé de façon que le degré de resserrement de la section droite du récipient varie à mesure que l'objet roule le long 5 de la pente, de façon à fournir une variation programmée de la vitesse de roulement de l'objet. Dans une disposition particulière, le moyen destiné à définir une limite du degré de resserrement de la section droite du récipient sous l'effet du poids d'un objet roulant peut comprendre des moyens 10 d'écartement s'étendant longitudinalement à l'intérieur du récipient. Selon une variante, on peut prévoir des moyens d'écartement s'étendant longitudinalement à l'extérieur du récipient. Dans le cas d'une disposition présentant des moyens d'écartement à l'intérieur du récipient, ces derniers peuvent comprendre une bande d'écartement ayant 15 une section droite rectangulaire, et la largeur ou épaisseur de la bande d'écartement peut varier sur sa longueur de façon à faire varier le degré de resserrement de la section droite du récipient, sous l'effet du poids d'un objet roulant, en obtenant ainsi une variation programmée de la vitesse de roulement de l'objet. Dans le 20 cas d'un moyen d'écartement s'étendant le long des côtés externes du récipient, la hauteur du moyen d'écartement peut varier-sur sa longueur de façon à obtenir une variation programmée de la vitesse de roulement do l'objet. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressor-25 tiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés, et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs' formes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une" élévation de côté d'un appareil suivant 30 l'invention; • la .figure 2 est une élévation en bout de l'appareil représenté sur la figure î; les figures 3 et 4 sont des coupes détaillées de l'appareil représenté sur les figures 1 et 2, les coupes étant faites respec-yb tivement suivant les-lignes III-III et 1Y-IV de la figure 1 ; les figures 5, 6 et 7 sont des graphiques montrant les caractéristiques de fonctionnement de l'appareil représenté sur les figures 1 et 2; bad original 69 10581 3 2005671^ la figure 8 est une élévation de côté d'une variante de l'appareil suivant l* invent ion; la figure 9 est une élévation de côté d'une autre variante de l'appareil suivant l'invention; 5 la figure 10 est une coupe transversale suivant la ligne Z-X de la figura S; la figure 11 est une élévation de côté d'uno variante de l'appareil représenté sur la figure 9; les figures 12 et 13 sont des coupes transversales suivant 10 les lignes SII-XII et XIII-XIII respectivement ds- la figure 11; et la figure 14 est une vue en perspective d'un détail d'une forme d'appareil convenant pour faire rouler des objets le long de longues pentes, La disposition représentée sur les figures 1 et 2 comprend 15 une rampe inclinée 1. Deux tubes de polythène 2 de 25 mm "à plat" (c'est-à-dire d'une largeur de 25 mm lorsqu'ils sont aplatis) et ayant une épaisseur de paroi de 0,127 mm, sont disposés le long de la rampe 1 parallèlement l'un à l'autre. Les tubes 2 sont scellés à leurs extrémités inférieures 3 et sont maintenus pleins de liquide 20 par un réservoir surélevé 4. Gomme on le voit sur la figure 3» une bande d'écartement 5 de polythène est placée dans chaque tube 2 sur toute sa longueur. En fonctionnement, un objet cylindrique 6, en roulant le long des tubes inclinés 2, provoque une augmentation de la pression du 25 liquide contenu dans les extrémités inférieures fermées des tubes 2. Comme on le voit sur la figure 4, dans une position quelconque de l'objet 6 sur les tubes 2, chaque tube 2 estcomprimé sur la bande d'écartement 5 par l'objet 6 de façon que la section droite du tube 2 soit resserrée, et qu'une petite surface de fuite 7 soit définie 30 dans le tube 2 de part et d'autre de la bande d'écartement 5 immédiatement au-dessous de 3.'objet 6. A. mesure que l'objet 6 roule le long des tubes 2, le liquide s'échappe par les- zones de fuite 7 depuis les extrémités inférieures des tubes 2 en avant de l'objet 6 vers les extrémités supérieures des tubes 2 derrière l'objet 6. ' 35 Ceci a pour effet d'appliquer une force de ralentissement à l'objet 6 en réglant la vitesse de roulement de l'objet à une valeur constante. Par exemple, une augmentation de la vitesse de roulement de l'objet 6 nécessite une augmentation du débit du liquide à travers ~ ^ original 69 10581 4 2005671 les zones de fuite 7 et ainsi une augmentation de la pression du liquide dans les tubes 2 en avant de l'objet 6. Ainsi, dans ces conditions, la force de ralentissement agissant sur l'objet est accrue et l'objet est ralenti. 5 Inversement, une diminution de la vitesse de roulement de l'objet provoque une diminution du débit du liquide à travex-s les zones de fuite 7, et une diminution de la pression du liquide dans les tubes 2 en avant de l'objet 6. Par conséquent, dans ce oas, la force de ralentissement appliquée à l'objet est réduite, ce qui se 10 traduit par une accélération de l'objet jusqu'à ce qu'on parvienne de nouveau à un régime stable. Les paramètres influençant les caractéristiques de fonctionnement de l'installation sont le matériau des tubes, le diamètre et l'épaisseur des tubes, la viscosité , la densité et la pression 15 statique du fluide, la dimension des surfaces de fuite 7, l'inclinaison de la rampe 1 et le diamètre et le poids de l'objet 6. La figure 5 représente un graphique montrant les caractéristique de vitesse finale d'un objet tracées en fonction du sinus de la pente (angle p sur la figure 1) de la rampe 1 avec les paramètres de fonc-20 tioimement suivants : (1) des tubes 2 de polythène de 25 mm "à plat" et d'une épaisseur de 0,127 mm; (2) des tubes 2 pleins d'eau (viscosité = 30 secondes Redwood) sous une pression statique minimale de 76 mm; 25 (3) diamètre de l'objet de 16 mm; (4) poids de l'objet 1,59 kg. Les quatres courbes I à IV de la figure 5 concernent respectivement des dispositions présentant des surfaces de fuite 7 de 0,1, 2 de 0,07, de 0,045 et de 0 cm respectivement, la dimension des sur-30 faces de fuite 7 étant déterminée par la largeur et l'épaisseur des bandes d'écartement 5. Les figures 6 et 7 représentent des graphiques analogues concernant respectivement des dispositions dans lesquelles les tubes 2 sont remplis avec uno huile ayant une viscosité de 85 secondes 35 Redwood (figure 6) et avec une huile ayant une viscosité de 300 secondes Eedwood (figure 7). Dans la gemme de vitesses indiquée par des rectangles en traits mixtes sur les figures 5» 6 et 7, il est évident que l'on BAD ORIGINAL 69 10581 5 2005671 ^ obtient des vitesses constantes, la vitesse terminale étant sensiblement proportionnelle à l'inclinaison de la rampe 1 et à la surface do fuite 7, mais diminuant avec l'augmentation de la viscosité du liquide. 5 A mes vire que l'inclinaison de la rampe 1 augmente, la compo sante de force exercée par l'objet 6 perpendiculairement à la rampe 1 diminue, tandis que la composante de force agissant parallèlement à la rampe 1 augmente, en engendrant ainsi une pression hydraulique accrue dans les tubes ? en avant de l'objet 6, jusqu'à ce qu'il se 10 produise un soulèvement de l!objet 6. Lorsque ce phénomène se produit, l'objet 6 est soulevé sur les tubes 2 de façon que l'objet n'étrangle plus suffisamment les tubes 2 pour former un joint face contre face avec les bandes d'écartement 5. A.insi, le soulèvement de l'objet 6 se traduit par une augmentation de la s.urface effective 15 de fuite 7. Cependant, un soulèvement se produisant sur des rampes fortement inclinées ne constitue pas un inconvénient, étant donné que des caractéristiques de vitesse constante continuent à exister, le début du soulèvement est indiqué sur chacune des figures 5, 6 et 7. Etant donné que le soulèvement n'est pas synonyme d'accélération, 20 les objets peuvent s'avancer sur la rampe 1 à une grande vitesse et être rapidement ralentis jusqu'à la vitesse constante caractéristique de la disposition particulière. La pression hydraulique du liquide contenu .dans les tubes 2 qui provoque le ralentissement de la vitesse de roulement de l'objet 25 6 jusquTà une vitesse constante, est proportionnelle à l'inclinaison de la rampe 1. â une inclinaison limite critique, il se produit une séparation de l'objet 6,en ce sens que l'objet 6 est soumis alors à une force d'accélération prononcée. Le début d'une telle séparation est également représenté sur les figures 5, 6 et 7. CeiDendant, une 30 séparation ne se produit qu'avec des inclinaisons de la rampe 1 considérablement plus prononcées que celles nécessaires pour un transfert efficace des objets ( par exemple de 19° en comparaison de 5°). La réduction du diamètre des tubes utilisés (par exemple jusqu'à une dimension de 15,9 mm "à plat") se traduit par une plus grande vitesse terminale à n'importe quelle inclinaison particulière de la rampe 1, bien qu'un soulèvement et une séparation se produisent plus tard,par rapport aux caractéristiques vitesse-inclinaison, 69 10581 6 2005671 c'est-à-dire à des angles d'inclinaison importants. Le ralentissement de la vitesse de roulement d'un objet est maintenu d'une façon satisfaisante lorsque plus d'un objet roule en même temps le long de la rampe î, indépendamment du fait que les 5 objets soient an voisinage les un;- des autres ou soient séparés d'une certaine longueur de la rampe 1. En faisant varier localement la surface de fuite 7, par exemple en faisant varier l'épaisseur et/ou la largeur des bandes d'écartement 5 sur leur longueur, on peut obtenir une programmation de la 10 vitesse de façon à pouvoir distribuer ou rassembler des objets roulants adjacents, ou bien de façon à pouvoir ralentir localement des objets, si nécessaire, par exemple lorsqu'ils passent en regard d'un dispositif compteur ou s'approchent d'un poste de traitement. 15 liquides dans les dispositions décrites ci-dessus. Par exemple, on peut admettre de l'air comprimé par l'intermédiaire d'un réducteur de pression dans l'extrémité inférieure de chacun des tubes 2 dans les dispositions des figures 1 et 2. Avec ces tubes 2 de polythène de 25 mm "à plat" ayant une épaisseur de paroi de 0,127 mm et une 2 20 surface de fuite 7 de 0,045 cm , en utilisant une pression manomé-trique de l'air d'admission de 381 mm d'eau, on a constaté que des tiges cylindriques d'un diamètre de 16 mm, et pesant 1,59 kg, roulent le long d'une rampe présentant un angle d'inclinaison de 5° à une vitesse d'environ 50 mm par seconde. 25 La figure 8 montre une variante de l'invention applicable comme dispositif de freinage dans une zone d'emmagasinage d'objets au bas d'une rampe de transfert. La variante comprend un tronçon de tube de polythène 8 partiellement rempli avec un liquide 9 et contenant une bande d'écartement 10. L'air ne peut pas entrer dans 30 le tube 8 qui est fermé aux deux-extrémités. Dans une disposition particulière utilisant deux tubes de polythène 8 de 25 mm "à plat", disposés parallèlement l'un à l'autre le long d'une rampe inclinée 11, une longueur de tube de 60 cm est appropriée pour emmagasiner vingt tiges cylindriques d'un diamètre 35 de 16 mm. Un élément doutée 14 est prévu à l'extrémité inférieure de la rampe 11. Comme on peut le voir sur la figure 8, lorsqu'un certain nombre de tiges 12 sont rassemblées sur les tubes 8, il existe un volume de réserve 13 de liquide à l'extrémité inférieure Il est également possible d'utiliser des gaz au lieu de BAD OftiaiNÀL 69 10581 ^ 2005671 de chaque tube 8, une certaine quantité de liquide étant emprisonnée entre chacune des tiges 12 et le liquide 9 contenu dans les tubes 8 au-dessus des tiges 12 ayant un effet de freinage sur les autres tiges roulant le long de la rampe 11 pour venir dans le magasin ou 5 partie d'emmagasinage des tiges. Le freinage des ti~as peut être effectué par uiic distance relativement courte, par exemple sur 50 mm à partir cl'une vitesse de 50 cm par ,-seconde jusqu'à une vitesse de 50 mm par seconde. Les figures 9 et 10 montrent une variante qui est plus appro-10 priée pour la manutention d'objets lourds. Dans cette disposition, un tube de polythène 2 rempli de liquide est disposé le long d'un profilé comprenant une plaque de base inclinée 15 et des brides latérales 16. La hauteur des brides 16 détermine le degré d'étranglement ou de resserrement du tube 2 par un objet roulant 6, et dé-15 finit ainsi la dimension de la surface de fuite 7 directement au-dessous de l'objet 6. Dans la disposition de la figure 9, les brides latérales 16 sont d'une hauteur constante, de sorte que l'objet 6 est contraint de rouler le long de la pente à une vitesse constante. Les figures 11, 12 et 13 montrent une disposition analogue à 20 celle de la figure 9,mais présentant des brides latérales 16 dont la hauteur diminue au-dessus de la plaque de base 15 le long de la pente. Comme sur la figure 9, le profilé peut comporter la plaque de base 15 et les brides latérales 16 solidaires les unes des autres, auquel cas les brides latérales 16 sont-effilées par usinage. Selon 25 une variante, la disposition peut être réglable pour s'adapter à des objets de poids et de dimensions variables. Comme représenté sur la figure 11, la variation de l'effilement des brides latérales 16 peut être obtenue en fixant la plaque de base 15 et en faisant pivoter chacune des brides latérales 16 sur la plaque de base 15 au 30 moyen d'un goujon de pivotement 17. Les brides latérales 16 pivotent par rapport à la plaque de base 15 afin de modifier l'effilement des brides latérales 16 par rapport à la plaque de base 15. Dans une variante, les brides latérales 16 sont fixes et la plaque de base pivote à sen extrémité supérieure par rapport aux brides latérales 35 16. Dans la disposition de la figure 11„ lorsqu'un objet 6 se trouve au sommet d.: la pente, la surface de fuite 7 définie au-dessous de l'objet est grande (voir figure.13), de sorte que le ralentissement de l'objet est faible, et par suite la vitesse de roulement de l'obje- •""M* ?AD ûmtjNAL 69 10581 8 2005671 est élevée d'une façon correspondante. A mesure que l'objet 6 roule le long de la pente, l'étranglement du tube 2 par l'objet 6 augmente et ainsi la surface de fuite 7 définie au-dessous de l'objet diminue progressivement à cause de la diminution de la hauteur des brides 5 latérales au-dessus de la plaquj de base 15. Comme on le voit sur la figure 12, au bas de la pente,- la siirface de fuite 7 définie sous l'objet est petite. Par conséquent, dans la disposition de la figure 11, l'objet 6 présente une grande vitesse de roulement au sommet de la pente, mais est progressivement ralenti à mesure qu'il 10 descend le long de la ponte et est ramené finalement à une faible vitesse terminale au bas de la pente. Dans toutes les dispositions, la longueur des tubes 2 est limitée à environ 6 mètres pour une pente de 59. Cependant, comme représenté sur la figure 14? pour de plus longues pentes, on peut prévoir une série de tubes 2 disposés "i 5 successivement le long de la pente avec un chevauchement des extrémités adjacentes des tubes 2. LEGENDE DES DESSINS Figure Repère 5,6,7 A Vitesse moyenne sans freinage 20 5,6,7 B Soulèvement 5,6,7 C Séparation P*D ORKSlNAl/ 69 10581 9 2005671 EEVEHDICâTIOHS — 1. Dispositif pour- régler la vitesse de roulement d'un objet le long d'une pente, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient à paroi flexible s'étendant le long de la pente et contenant un 5 fluide, u:.i moyen ét^nt prévu pour définir une limite- du degré de resserrement de la section droite du récipient sous l'effet du poids d'un objet roulant- 2„ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen destiné à définir une limite du degré de resserrement de 10 la section droite du récipient sous l'effet du poids d'un objet roulant a une forme telle que le degré de resserrement de la section droite du récipient sous l'effet du poids d'un objet ro-ilant varie à mesure que l'objet roule le long de la pente, de façon à fournir une variation programmée de la vitesse de roulement de l'objet. 15 3. Dispositif destiné à régler la vitesse de roulement d'un objet le long d'une pente, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient à paro-' flexible s'étendant le long de la pente et contenant un fluide, un moyen d'écartement étant prévu le long de l'intérieur du récipient, de façon à définir une limite du degré de resserrerLeui, 20 de la section droite du récipient sous l'effet du poids d'un objet roulant. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen d'écartement comprend une bande d'écartement ayant une section droite rectangulaire et s'étendant le long de l'intérieur du 25 récipient, la largeur et l'épaisseur de la bande d'écartement déterminant le degré de resserrement de la section d.roite du récipient sous l'effet du poids d'un objet roulant» 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la largeur de la bande d'écartement varie sur sa longueur, de façon 30 à provoquer une variation du degré de resserrement de la section droite du récipient sous l'effet du poids d'un objet roulant, en fournissant ainsi une variation programmée de la vitesse de roulement de l'objet, 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que 35 l'épaisseur de la bande d'écartement varie sur sa longueur, de façon à provoquer une variation du degré de resserrement de la section droite du récipient sous l'effet du poids d'un objet roulant, en fournissant ainsi une variatior programmée de la vitesse de roulement "^ORIGINAL 69 10581 w 2005671 de l'objet. 7. Dispositif destiné à régler la vitesse de roulement d'un objet le long d'une pente,- caractérisé en ce qu'il comprend un récipient à paroi, flexible s'étendant le long de la pente et contenant 5 un fluide, un moyen d'écartement éi&.n prévu le long du côté externe du récipient et sur lequel un objet roule de façon à définir une limite du degré de resserrement de la section droite du récipient sous l'effet du poids d'un objet roulant. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que 10 la hauteur du moyen d'écartement varie sur sa longueur de façon à provoquer une variation du degré de resserrement de la section droit- du récipient, pour fournir ainsi une variation programmée de la vitesse de roulement de l'objet, 9» Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que 15 la hauteur du moyen d'écartement diminue progressivement depuis le sommet jusqu'au bas de la pente, de façon à provoquer une augmentation progressive du degré de resserrement de la section droite du récipient sous l'effet du poids d'un objet roulant, à mesure que l'objet roule le long de la pente, en soumettant ainsi l'objet à un 20 ralentissement progressif, à mesure qu'il roule le long de la pente. 10, Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un certain nombre de récipients à paroi flexv_ble sont placés successivement le long de la pente, de façon que les extrémités des récipients adjacents se chevauchent. 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