Brevet FR2012249A1 — publié le 19700313

On connaît de nombreux transporteurs permettant de déplacer des charges sur un chemin de glissement par 1'intermédiaire d'un coussin d'air servant à supporter ces charges de manière à éviter tout contact mécanique entre celles-ci et le 5 chemin. Ce coussin est formé par échappement d'air sous pression d'une pluralité d'ouvertures réparties sur ce chemin. Dans plusieurs transporteurs connus de ce genre l'air s'échappe en permanence par ces ouvertures, mais il est évident que les pertes d'air sous pression sont aptes à devenir considérables sauf dans 10 les cas exceptionnels où les objets à transporter recouvrent en permanence pratiquement toutes les ouvertures. Au cas conti-sire, il devient nécessaire d'utiliser une pression élevée, supérieure à celle qui est requise pour l'établissement du débit limite correspondant à la somme des sections des ouvertures réparties 15 sur le chemin de glissement. Ainsi, les pertes d'énergie dues à l'écoulement permanent de fluide à haute pression vers l'extérieur tendent à annuler tout avantage obtenu par diminution du frottement grâce à la présence du coussin d'air. Pour cette raison, les transporteurs à coussin d'air à échappement permanent 20 d'air se prêtent essentiellement au transport de produits continus . Afin d'éviter l'inconvénient que présente l'écoulement permanent d'air, il a été proposé d'utiliser des soupapes diverses, par exemple du type à bille et à ressort, destinées à 25 s'ouvrir uniquement en présence d'un ubjet à transporter en regard d'elles. Cette ouverture doit se faire rapidement et d'une façon sûre pour obtenir un fonctionnement satisfaisant du transporteur à coussin d'air. Ces soupapes doivent en outre avoir un prix aussi faible que possible étant donné qu'il est nécessaire 30 de les utiliser en tràs grand nombre. Les soupapes venant en ligne de compte, notamment celles n'ayant pas un prix prohibitif, sont généralement sujettes aux pannes de sorte qu'une partie seulement des soupapes remplit son rôle d'une manière satisfaisante. Les pertes d'air et les fi.\.1 s d'entretien nécessaires eu rem-35 placement ou à la réparation des soupapes mettent ainsi souvent en cause l'utilisation de tels transporteurs. Il a été également proposé de supporter une bande transporteuse sur un coussin d'air formé sur un chemin de glissement comportant des ouvertures de sortie d'air sous pression. 40 Bien que cela permette en orincipe de réduire l'énergie requise BAD ORIGINAL 22542 2 2012249 pour le transport, une telle disposition n'est efficace que-lorsque 1.? charge à transporter est répartie sur la bande d'une manière uniforme. Au cas contraire, la bande risque de se bomber autour des endroits chargés et sa déformation, indésirable en soi, pcr.net des fuites importantes d'air. L'invention a peur but d'obvier aux inconvénients sus-mentionnés. L'objet de la présente invention est un disposi-tif-supoort à coussin de fluide gazeux comportant une paroi délimitant une chambre reliée à une source de fluide gazeux sous pression, cette paroi étant munie d'une pluralité d'orifices de sortie de fluide communiquant avec cette chambre pour former un coussin de fluide servant à supporter tout objet se déplaçant en regard de ces orifices, et des moyens d'obturation associés à ces orifices et s'opposant au passage de fluide à travers ces derniers en l'absence d'un objet à supporter. Ce dispositif-support est caractérisé par le fait que lesdits moyens d'obturation comprennent au moins une membrane élastique tendue avec un faible écartenient de la surface intérieure de ladite paroi et. comportant une pluralité d'ouvertures décalées par rapoort auxdits orifices et destinées au passage dudit fluide de cette chambre vers ces orifices, chacun de ces derniers étant'associé à au moins une ouverture avoisinante et sa section étant au moins égale à la somme des sections des ouvertures / associées, et que cette membrane comprend en outre une pluralité de perforations à faible section associées à au moins une partie de ces orifices et disposées en regard de ces derniers, le tout de manière que chaque orifice qui est recouvert par un oojet à supporter soit alimenté en fluide scus pression par les ouvertures et perforations y associées, la partie de la membrane qui"comporte ces ouvertures étant tendue dans sa position écartée par la force de rappel élastique et de manière que le retour de chaque orifice à la pi"ession ambiante, , par suite de 1'éloi^nsment de l'objet à supporter, provoque un écoulement accéléré de fluide vers cet orifice en x-éduisant la pression statique en ?v;;ont de ce dernier, augmentant ainsi la différence de pression statique de part et d'autre de la partie correspondante de la membrane, de manière à déformer cette dernière et à 1 appliquer, contre ladite paroi, e'n obturent au moins partiellement cet orifice. Le dessin annexé représente schématiqueesent et à titre d'exemple, deux formes de réalisation du dispositif-support BAD original' 69 22542 3 2012249 conforme à l'invention. La figure 1 est une coupe verticale du dispositif conforme à la première forme d'exécution. La figure 2 est une coupe verticale d'une variante 5 du dispositif selon la figure 1. La figure 3 est une coupe verticale du dispositif conforme à la deuxième forme d'exécution. Le dispositif-support selon la première forme d'exécution représentée sur la figure 1 comprend une chambre 1 alimentée 10 par un conduit 2 d'air sous pression provenant d'une source 3, constituée par exemple par une soufflante. La partie supérieure de la chambre 1 est délimitée par une peroi plane, horizontale 4 formant support et comportant une pluralité d'orifices 5 répartis sur cette paroi. Ces orifices servent à 1s sortie d'air sous 15 pression provenant de la chambre 1. Une membrane élastique 6, par exemple en caoutchouc, est disposée en amont de la surface intérieure de la peroi 4, cette membrane étant fixée à sa périphérie aux parois latérales de la chambre 1 dont les parois 7, 8 sont représentées sur la figure 1, de manière qu'elle soit norma-20 lement tendue parallèlement à cette paroi 4, à une faible distance de cette dernière, et sépare celle-ci de l'intérieur de la chambre 1. Cette membrane 6 comprend, d'une part , une pluralité d'ouvertures 9 réparties sur sa surface et disposées en quinconce 25 entre les orifices 5 de la paroi 4 et, dsautre parts une pluralité de perforations capillaires 10, disposées respectivement en regard des orifices 5. Chaque orifice 5 est alimenté en air sous pression par un groupe d'ouvertures 9 dont la section de passage totale est inférieure à la section de cet orifice, et cela de manière 30 à assurer le fonctionnement décrit ci-dessous. Les diamètres et les écartements des orifices 5 les uns des autres et des ouvertures 9, ainsi que l'écartement entre la paroi 4 et la me.brane 6 sont choisis selon le cas, de manière à assurer la formation d'un coussin d'air ayant la pression dési-35 rée. De même, les caractéristiques élastiques de 1."- membrane 6 sont choisies en fonction de cette pression. Ce dispositif fonctionne de la manière suivante : Lorsqu'une charge C repose sur un certain nombre d'orifices 5, de l'air sous pression provenant de la chambre 1, qui 4C traverse en permanence les perforations capillaires 10, équilibre bad original1 69 22542 4 2012249 • à peu près la pression statique ?2 en aval de la .Membrane 6 et la pression en amont de celle-ci. ta partie de la membrane qui est disposée en regard des orifices obturés prend ainsi, sa position de repos sous l'effet de sa force de rappel élastique .et 5 l'air s'écoule- alors de la chambre 1, à.travers l'espace délimité entre le membrane 6 et la paroi 4, et sort vers l'extérieur par les orifices 5 pour former un coussin d'air servant à supporter la charge C à faible distance, de le surface extérieure de-la paroi 4. La variante selon le fiqure 2 se distingue de la -première forme d'exécution uniquement'par ls fait qu'une bande transporteuse mince, souple, sans fin 11 défile à faible distance 35 de L? surface extérieure de la paroi 4 afin d'effectuer le déplacement de charges, dans une direction déterminée. Comme on le voit sur la figure 2, un coussin, d'air se forme sous la bande 11 à l'endroit où celle-ci-se déforme sous le poids"de la charge C, ce qui permet d'éviter le frottement avec la paroi 4. Il est évi-40 dent que cette variante permet de supporter des charges lourdes, b AT) ORIGINAL^ 69 22542 5 2012249 localisées et de les transporter facilement à haute vitesse avec un minimum d'énergie. De plus, étant donné que l'air s'échappe des orifices de la paroi uniquement à l'endroit où se trouve une charge pour former un coussin d'air, la bande transporteuse n'est 5 pas sollicitée sensiblement par l'air dans sa partie restante libre et n'a donc pas tendance à se bomber. La possibilité de supporter et de transporter ainsi des charges lourdes, localisées sur une bande relativement mince et avec un minimum de dépense d'énergie permet d'obvier aux limitations connues des bandes 10 transporteuses quant au transport de charges lourdes. Lorsque la surface-support des dispositifs décrits ci-dessus a des dimensions très grandes, il est possible d'utiliser, au lieu d'une seule membrane, un ensemble de membranes montées dans un même plan, ceci afin d'assurer dans chaque membrane 15 une force de rappel élastique suffisante pour permettre une ouverture sûre et rapide. Dans la seconde forme d'exécution représentée sur la figure 3, le dispositif-support constitue un palier a coussin d'air formé par une chambre cylindrique 12 supportant une douille 20 rotative 13, déplagable axialement sur ce palier. La chambre 12 est alimentée en air sous pression par une source 14 et sa paroi latérale 15 comprend une pluralité d'orifices radiaux 16 répartis sur sa surface. Une membrane cylindrique, élastique 17, par exemple en caoutchouc, est tendue entre les deux extrémités de la 25 chambre 12, de manière qu'elle soit disposée coaxMement à cette dernière avec un faible écartement de la surface intérieure de sa paroi 15. Cette membrane est munie, comme dans les cas précédents, d'ouvertures 9 décalées par rapport aux orifices 16 et de perforations 10 disposées en regard de ces derniers. 30 Le fonctionnement de ce dispositif est analogue à celui déjà décrit. Aux endroits en regard desquels se trouve la douille 13, les pressions en amont et en aval de la membrane s'équilibrent sensiblement de manière que la force de rappel élastique de la membrane puisse écarter cette dernière de la paroi 35 15 et permettre ainsi l'échappement d'air auxdits endroits pour former le coussin d'air servant à supporter la douille 13. Ce palier à coussin d'air permet donc la rotation relative, ainsi qu'un mouvement"re]±if axial, sans frottement mécanique entre la douille 13 et la paroi 15, et cela, grâce à la 40 présence du coussin d'air. La membrane 17 constitue ainsi également ORIGINAL! 69 22542 6 2012249 un obturateur automatique commun de structure particulièrement simple permettant d'établir un coussin d'air uniforme sur toute la périphérie du palier à l'endroit où se trouve la douille. Ainsi, cette membrane produit un effet d'auto-centrage de la 5 douille sur le palier. Au lieu d'associer une perforation 10 à chaque orifice de sortie d'air, comme dans les formes d'exécution décrites ci-dessus, il est également possible, notamment lorsque ces orifices sont relativement proches par rapport aux dimensions des 10 objets à supporter d'associer des perforations 10 à une partie seulement de ces orifices. Dans ce cas, il convient que l'objet supporté recouvre, a chaque moment au moins un orifice auquel est assoeiéeune perforation. De plus, le cas échéant, d'autres fluides tels que gaz 15 inertes ou huiles' pourraient être utilisés pour former le coussin de fluide dans le dispositif conforme à l'invention. iAD ORIGINAL^ 69 22542 7 2012249 - REVENDICATIONS -1. Dispositif-support à coussin de fluide gazeux, comportant une paroi délimitant une chambre reliée à une source de fluide gazeux sous pression, cette paroi étant munie d'une plu-5 ralité d'orifices de sortie de fluide communiquant avec cette chambre pour former un coussin de fluide servant à supporter tout objet se déplaçant en regard de ces orifices, et des moyens d'obturation associés à ces orifices et s'opposant au passage de fluide à travers ces derniers en l'absence d'un objet à supporter, 10 caractérisé par le fait que lesdits moyens d'obturation comprennent au moins une membrane élastique tendue avec un faible écartement de la surface intérieure de ladite paroi et comportant une pluralité d'ouvertures décalées par rapport auxdits orifices et 'destinées au passage dudit fluide de cette chambre vers ces orifi-15 ces, chacun de ces derniers étant associé à au moins une ouverture avoisinante et sa section étant au moins égale à la somme d'es sections des ouvertures y associées, et que cette membrane comprend en outre une pluralité de perforations à faible section associées à au moins une partie de ces orifices et disposées en 20 regard de ces derniers, le tout de manière que chaque orifice qui est recouvert par un objet à-supporter soit alimenté en fluide sous pression par les ouvertures et perforations y associées, la partie de la membrane qui comporte ces ouvertures étant tendue dans sa position écartée par la force de rappel élastique et de 25 manière que le retour de chaque orifice à la pression ambiante, par suite de 1'éloignement de l'objet à supporter, provoque un écoulement accéléré de fluide vers cet orifice en réduisant la pression statique en amont de ce dernier, augmentant ainsi la différence de pression statique de part et d'autre de la partie 30 correspondante de la membrane, de manière à déformer cette dernière et à l'appliquer contre ladite paroi en obturant au moins partiellement cet orifice. 2. nispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit fluide est l'air. 35 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite membrane est en caoutchouc. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend une bande transporteuse souple capable de se déplacer en regard de cette paroi et destinée à transporter 40 des objets placés sur sa face supérieure, cette bande se déformant BAD ORIGINAL1 69 22542 8 2012249 en direction de cette paroi, sur chaque partie chargée de cette bande, de manière qu'il se forme un coussin d'air sous cette partie chargée, lequel coussin se déplace avec cette partie afin d'éviter tout frottement entre la bande et le paroi. per le fait que lesdits orifices sont répartis régulièrement sur ladite paroi. 6. Dispositif selon les revendications 1 et 5, caractérisé par le fait que lesdites ouvertures de la membrane sont 10 disposées en auinconce par rapport aux orifices de ladite paroi, 7. Dispositif selon la revendication 1, destiné au transport d'objets d'une extrémité a l'autre de ladite paroi, caractérisé par le fait aue-1'écartement desdits orifices augmente au voisinage de l'extrémité destinée à la sortie desdits objets 15 de manière que l'épaisseur du coussin de fluide soit diminuée graduellement et que ces objets soient mis en contact progressivement avec cette paroi, afin de diminuer leur vitesse à la sortie. 8. Dispositif selon la-revendication 1, destiné à la sustentation d'au moins une pièce annulaire, caractérisé par le 20 fait que ladite paroi présente un profil cylindrique de diamètre externe inférieur à celui de l'ouverture de la pièce, cette pièce étant montée coulissante autour de la paroi, que cette paroi constitue l'enveloppe latérale de la chambre, cette dernière étant complétée par deux flasques frontaux obturant les extrémi-25 tés de 1'enveloppe, et que la membrane présente une forme cylindrique, qu'elle s'étend sur toute la longueur de ladite enveloppe latérale de la chambre, à faible distance de celle-ci, et qu'elle est fixée de manière étanche par chaque extrémité à l'un desdits flasques. 5 5. Dispositif selon- la revendication 1, caractérisé BAD ORtGlNApj