Brevet FR2091844A1 — publié le 19710121

La présente invention a pour objet un correcteur ou plutôt un stabilisateur d'assiette de machine à effet de sol se déplaçant le long d'une surface avec interposition de coussin de fluide sous pression, à l'effet de maintenir sensiblement constante la relation 5 dans l'espace entre le châssis de la machine et ladite surface, en dépit par exemple d'une répartition non uniforme et éventuellement variable de la charge de la machine. Elle est obtenue automatiquement, grâce à la présente invention, par un mode de montage du dispositif de coussin de fluide sous 10 pression de la machine. Conformément à la présente invention, le dispositif de coussin est fixé à un plateau-support susceptible de déplacements par rapport au châssis de la machine et relié à celui-ci par des moyens mécaniques d'entretoisement variable propres à faire subir audit 15 plateau-support un mouvement par rapport au châssis compensant les variations éventuelles d'écart entre ledit plateau-support et ladite surface, lesdits moyens d*entretoisement variable étant associés à des moyens pour temporiser la compensation effectuée par ces derniers. En se reportant à la figure 1 des dessins annexés 20 et en désignant par H la distance du châssis à la surface d'appui, par h et h' les écartements entre d'une part le plateau-support et d'autre part respectivement le châssis et la surface d'appui, la défi nition de l'invention donnée ci-dessus peut s'exprimer algébriquement de la façon suivante : 25 H = h + h* = constante, en statique, c'est-à-dire quand le plateau-support a atteint une position d'équilibre. Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, le plateau-support est suceptible d'un mouvement universel 30 par rapport au châssis de la machine, c'est-à-dire aussi bien d'un déplacement en translation qu'en rotation, les moyens d'entretoise-ment variable étant choisis pour leur souplesse ou leur déformabilité afin d'admettre un tel mouvement universel. Ces moyens mécaniques d'entretoisement qui relient le plateau 35 support au châssis et auxquels il a été fait référence plus haut, peuvent être des vérins articulés dont la commande est asservie à un détecteur de la valeur de la distance H ou de toute autre valeur qui en est fonction, par exemple la pression de coussin. Dans une variante préférée de la présente invention, un or-40 gane reliant élastiquëment le plateau-support et le châssis de la BAD ORiGiNAt! 69 33700 2 20918W machine est associé audit vérin, ce dernier exerçant sur le plateau-support une force telle que la résultante de celle-ci et de la force exercée sur le plateau-support par le coussin soit dirigée dans le sens de l'accroissement de l'écart dudit plateau par rapport au 5 châssis, ladite force résultante étant équilibrée par une force de rappel produite par ledit organe élastique» :0e préférence ledit vérin pneumatique est constitué par une capacité déformable à laquelle est transmise la pression du coussin. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le 10 coussin est confiné au moins en partie par au moins une paroi solide éventuellement souple qui se termine par un bord libre voisin de la surface d'appui, ledit bord libre étant de préférence mobile par rapport au plateau-support et ladite capacité étant délimitée par deux fonds opposés qui font partie respectivement du châssis de la 15 machine et du plateau-support, la surface de ce dernier sur laquelle s'applique la pression du fluide dans ladite capacité étant supérieure à la projection sur ledit plateau de la surface délimitée par ledit bord libre. la capacité en question est délimitée en outre latéralement 20 par un diaphragme souple continu tel qu'un soufflet qui sTétend entre le châssis et le plateau-support et qui assure 1*étanchéité, La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnée à titre d1 exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée» 25 La figure 1 est une vue schématique en coupe partielle d'une machine à effet de sol coopérant avec une voie "fluidifiée" et équipée d'un dispositif conforme à la présente invention, La figure 2 en est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. 50 La figure 3 est une vue analogue à la précédente, montrant une conformation différente. La figure 4 est une vue analogue à la figura 1, montrant une variante de réalisation d'un détail constructif. du dispositif. Les figures 5 et 6 sont des vues en coupe illustrant le fonc-35 tionnement du dispositif qui assure la stabilisai:.on d'assiette. La figure 7 est une vue schématique en é Jsvation de profil d'une machine à effet de sol guidée sur une voi'j en T inversé et montre l'application de l'invention pour la ste.-ilisation d'assiette longitudinale de cette machine. 40 La figure 8 est une vue en coupe d'uno telle machine illus- ! bad original 4 69 33700 5 2091844 trant l'application de l'invention pour la stabilisation d'asriette transversale. Dans les exemples des figures 1 à 6, on s'est placé dans le cas d'une machine à effet de sol coopérant avec une voie "fluidifiée" 5 ou active 1 délivrant le fluide sous pression nécessaire à la formation des coussins par une multiplicité de buses 2 munies de clapets individuels 3 s'ouvrant au droit du coussin/lors Scfu ^pkssage à leur niveau de la machine grâce à des moyens non représentés, le fluide sous pression étant acheminé vers les buses 2 par une conduite 4. Il 10 paraît inutile de s'étendre davantage sur les détails d'une telle voie connue et il suffit d'indiquer qu'un système, de ce type est décrit dans la demande de brevet français intitulée "Système de transport à effet de sol avec voie de guidage" et déposée le 19 Mars 1968 sous le ITo. P.Y. 144.391. 15 Par contre, l'exemple des figures 7 et 8 se place dans le cas d'une machine à effet de sol supportée et guidée par une voie 5 de section droite en forme de T inversé, ladite machine coopérant avec la voie 5 par l'intermédiaire de coussins de support et de coussins de guidage alimentés en fluide sous pression de manière -î dépendante, par exemple à partir de sources 6. la présente-invention est plus particulièrement centrée sur le dispositif de coussin lui-même, abstraction faite du mode d'alimentation en fluide sous pression et de la conformation de la voie de guidage contre laquelle il prend appui. 25 Sur les dessins, on voit en 7 une partie du châssis de la machine à effet de sol, sur lequel est monté le dispositif objet de la présente invention. Dans le mode de réalisation de la figure 1, ce dispositif comporte un plateau-support 8 disposé en vis-à-vis du châssis 7 jô qux peut Stre la plateforme c" un véhicule et délimitant avec ce châssis une capacité 9 dont l'etanchéité latérale est assurée par un diaphragme souple 10, par exemple en toile, fixé périphériquement en 11 et 12 respectivement au châssis 7 et au plateau-support 8. Ce dernier est en outre relié au châssis par un câble central 13 35 fixé à une extrémité en 14 au châssis 7 et traversant librement le plateau-support 8 par un trou 15 j à son extrémité opposée à 14, le câble 13 porte une butée 16 maintenant un ressort à boudin 17 comprimé entre elle et le plateau-support 8. A ce dernier est fixée au moins tine paroi souple 18 qui 40 est appelée à confiner latéralement un coussin 19 et qui va on s'éva- bad original! 69 33700 4 2091844 sant vers son bord libre 20 à proximité de la surface 1 » le coussin 19 communique avec la capacité 9 par des orifices 21 pratiqués à travers la plateau-support 8 et éventuellement aussi par le trou 15 de passage du câble 13, 5 . la capacité 9 et le coussin 19 peuvent être de fo^me géné rale polygonale, par exemple rectangulaire comme montré sur la figure 2, le diaphragme 10 et la paroi souple 18 étant chacun for-mé par quatre éléments sensiblement orthogonaux. Il est avantageux dans ce cas de prévoir des joints souples aux angles de jonctions des élé-10 ments, par exemple des soufflets 22 pour le diaphragme 10 et des recouvrements à glissement 23 pour la paroi 18, En variante, la forme générale adoptée peut être de révolution comme illustré sur la figure 3, auquel cas le diaphragme 10 et la paroi 18 sont continus et aucun joint n'est nécessaire, 15 De même, on pourrait substituer au diaphragme lisse 10 de section semi-cylindrique ou semi-torique, un soufflet 10a visible sur la figure 4 et avant avantageusement une raideur propre sensiblement nulle, Dans le dispositif de coussin qui vient d'être décrit, cer-20 taines conditions dimensionnelles sont h respecter pou,:- "la mise er oeuvre de la présente invention (voir figure 1 ) : la irface S sv.i laquelle s'applique la pression P régnant dans la capacité 3 pour exercer sur le plateau-support 8 une force dirigée dans le sens de l'augmentation de son écart h par rapport au châssis 17, est toujours 25 supérieure à la surface S' qui est la somme de la surface du plateau-support 8 baignée par le coussin 19 et de la projection sur ce pla-teau-support de la paroi de confinement 18 ; cette surface S1 est donc sensiblement celle sur laquelle s'applique la pression P! régnant dans le coussin 19 pour exercer sur le plateeu-eupport 8 une 30 force dirigée dans le sens de la réduction de son écart h par rapport au châssis 7, Les pressions I de la capacité 9 et P' du coussin 19 étant normalement les mêmes, en vertu des orifices de communication 21, on voit que l'excès As de la surface S sur la surface S1 a pour effet de créer une force résultante P. &S éloignant le plateau-35 support 8 du châssis 7, A cette force résultante s'oppose la force exercée par le ressort 17 dont la tension détermine une position d'équilibre. Si pour une raison ou p.our une autre, la pression P1 du coussin vient à augmenter de AP, la paroi souple 18 subit une flexion vers l'extérieur et sa hauteur h1 diminue (cette hauteur h.3 40 est égalemant, au très faible jeu 24 près, la distance entre le bad original 69 33700 5 2091844 plateau-support 8 et la surface de la voie 1). Toutefois, si cette surpression se prolonge, elle est transmise peu à peu à la capacité 9 par l'intermédiaire des orifices de communication 21 et provoque un accroissement de la force de pres-5 sion résultante s'exerçant sur le plateau-support 8 et par conséquent une augmentation de h.. Il est aisé, par un choix judicieux des caractéristiques élastiques du ressort 17 en fonction du taux de déformation du dispositif de confinement du coussin 19, c'est-à-dire dans l'exemple 10 décrit, de la matière de la paroi souple 18, de faire en sorte que, pour la plage prévue des possibles, les variations correspondantes de h et de h' se compensent mutuellement et qu'on obtienne toujours sensiblement la constance de la distance H du châssis 7 à la surface de la voie 1, En d'autres termes, bien que sous l'in-15 fluence de variations de pression suffisamment prolongées pour permettre au plateau-support d'atteindre une position d'équilibre, h et h' aient varié, il reste que î H = h + h' = constante. Si la variation de pression est soudaine et brève, due par exemple à un obstacle ou à une ondulation de la voie, le débit de fluide du coussin 19 vers la capacité 9 à travers les orifices 21 n'est pas suffisant et n'a pratiquement pas le temps d'établir l'égalisation des pressions P' et P ; 1' extension de la capacité 9 n'est pas provoquée et la hauteur looale instantanée H diminue. Les irrégularités de la voie sont donc absorbées par le dispositif de coussin interposé entre la structure de la machine et la voie sans répercution sensible sur ladite structure. En bref, le dispositif de coussin de l'invention a pour effet de faire prendre en charge par un organe intermédiaire, en l'espèce le plateau-support 8, la quasi-totalité des mouvements de déplacement consécutifs à des variations de pression, laissant de ce fait le châssis 7 de la machine pratiquement insensible à ces perturbations. En d'autres termes, les modifications d'assiette dues aux effets perturbateurs affectant pour ainsi dire exclusivement le plateau-support 8 sans répercution excessive sur le châssis 7 de la machine. Ceci autorise à qualifier le dispositif, non pas de suspension ni d'amortisseur encore que ces fonctions soient remplies, mais surtout de correcteur ou stabilisateur d'assiette. Les figures 5 à 8 illustrent clairement les propriétés sta- 20 25 30 35 40 69 33700 6 2091844 bilisatrices d'assiette du dispositif de coussin de l'invention. Dans le cas de la figure 5» on assiste à un effet perturbateur constant ou du moins prolongé, matérialisé à titre indicatif par une répartition non uniforme de la charge sur le châssis 7, celui-5 ci étant plus chargé à droite de la figure qu'à gauche comme indiqué par les masses 25 et 26 et la position excentrée de la flèche de surcharge X. En comparant le dispositif de droite à celui de gauche, on constate que la paroi souple 18 du premier est plus fléchie que 10 celle du second, mais qu'à l'inverse le plateau-support 8 du premier est plus écarté du châssis 7 que celui du second. Ceci s'ex- 19 plique par le fait que la pression dans le coussinet dans la capacité 9 est plus forte à droite qu'à gauche. Ainsi la valeur h sera plus grande à droite qu'à gauche mais en contrepartie la valeur h' 15 sera plus grande à gauche qu'à droite 5 quoi qu'il en soit, leur somme H = h + h' demeure constante. Cette stabilisation d'assiette du châssis 7 de la machine en dépit d'une répartition inégale de la charge est assurée aussi bien dans le sens longitudinal (voir figure 7) que dans le sens 20 transversal (voir figure 8), Sur cette figure 8 où sont représentés des dispositifs de coussins de sustentation prenant appui contre les surfaces horizontales 27 de la voie 5 en T inversé ainsi que des dispositifs de coussins de guidage prenant appui contre les surfaces verticales 28 de 25 cette voie, on a en outre désigné par la flèche Y l'axe horizontal d'application d'une contrainte prolongée due par exemple à la force centrifuge dans un virage ou à un vent latéral. Cette contrainte s'exerçant de gauche à droite sur la figure, provoque un plus fort fléchissement de la paroi souple 18* du coussin de guidage 19' de 30 gauche que/celle du coussin de guidage 19' de droite et à l'inverse un plus grand écartement du plateau-support 8' de gauche par rapport au châssis 7 que de celui de droite, la capacité 9' étant plus écrasée à droite qu'à gauche. Comme prcédemment, ces variations n'affectent pratiquement pas 1'écartement horizontal H' du châssis 7 par 35 rapport aux surfaces verticales respectives 28 de la voie 5. On notera que, dans tous les modes de réalisation, il n'y a pas de débit permanent de fluide dans les capacités 9 ou 9', celles-ci se trouvant simplement mises à la pression du coussin 19 ou 19' par les orifices de communication 21 ou 21'. 40 On peut même prévoir dans certains cas de munir les orifices BADORI&iHAL 69 33700 i 2091844 21 de vannes réglables comme indiqué en 21a sur la figure 4. Les vannes 21a seront ouvertes dans le cas de l'apparition d'une perturbation prolongée, par exemple au moment du chargement ou du déchargement de la machine. 5 II est à noter également, comme on le voit clairement sur la figure 6, que la liaison à rotule 13-14 permet une inclinaison du plateau-support 8 par rapport au châssis 7 si besoin est, en particulier lors du passage de la machine sur une irrégularité de la surface de la voie 1, matérialisée sur la figure par un changement 10 de déclivité en 29. Dans les exemples décrits en regard des figures, un coussin 19 est confiné par une ou plusieurs parois souples 18 évasées vers la surfac'e de la voie. On peut naturellement,_ sans sortir pour cela du cadre de l'invention, interposer entre le plateau-support 8 et 15 la surface d'appui d'autres dispositifs de confinement de coussin pouvant se déformer dans une direction sensiblement perpendiculaire à la surface de la voie* Il faut cependant que soit respectée la condition déjà énoncée ci-dessus selon laquelle la résultante des forces de pression appliquées au plateau-support 8 est dirigée vers 20 la surface de la voie, c'est-à-dire dans le sens de l'augmentation de l'écart dudit plateau-support par rapport au châssis. 69 33700 2091844 EEVEFDIOA'?ÏONS 10 Dispositif de stabilisation d'assiette d'un châssis de machine à effet de sol se déplaçant le long d'une surface avec interposition à*au moins un coussin de fluide sous pression qui prend appui contre cette surface et qui est délimité latéralement 5 par des parois ou autres moyens de confinement montés sur un plateau-support mobile par rapport audit châssis et relié à celui-ci par des moyens d'entretoisement variable agencés pour faire subir audit plateau-support et audit châssis un mouvement relatif propre à compenser sensiblement les variations éventuel-10 les d'écart entre ledit plateau-support et ladite surface, les-dits moyens d'entretoisement étant à cet effet asservis avec temporisation à un détecteur de pression statique dudit coussin de telle sorte qu'en cas d'augmentation prolongée de pression de coussin, lesdits moyens d'entretoisement éloignent ledit plateau-15 support et ledit châssis l'un de l'autre, et inversement en cas de réduction prolongée de pression de coussin. 2. Dispositif salon la revendication 1, dans lequel une force élastique de rappel s'exerçant entre ledit plateau-support et ledit châssis tend à les rapprocher l'un de l'autre, 20 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit plateau-support est susceptible d'un mouvement universel de translation et de rotation par rapport audit châssis» 4o Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel lesdits moyens d'entretoisement comportent un vérin à fluide in-25 terposé entre ledit plateau-support et ledit châssis, le fluide dudit vérin étant prélevé sur ledit%coussin par l'entremise d'une ou plusieurs prises de pression statique conçues pour exercer ladite temporisation. 5„ Dispositif selon la revendication 4, dans lequel ledit 30 vérin comporte une capacité déformable qui, sans être le siège ^ d'un débit permanent, communique avec ledit coussin par un ou plusieurs orifices faisant office de prises de pression statique et pratiqués à travers ledit plateau-support qui forme cloison de séparation de ladite capacité et dudit coussin. 35 6. Dispositif selon la revendication 5» dans lequel chaque orifice de prise de pression statique est soit un orifice calibré soit un orifice équipé d'une vanne éventuellement réglable, afin d'introduire ladite temporisation. bad original