Brevet FR2096672A1 — publié le 19720225

La présente Invention a pour objet une machine, par exemple une machine à effet de sol, mobile le long d'une voie de configuration usuelle (voie de section droite en forme d*U, de T inversé, de L ou autres) et elle concerne plus spéciale-5 ment son mode de guidage au moyen de coussins de fluide prenant appui sur au moins deux surfaces opposées, en général verticales, comme décrit notamment dans le brevet français n° 1.344.904 du 26 Juin 1962 et les certificats d'addition qui lui sont rattachés. Le plus souvent, la machine est équi-10 pée de deux dispositifs de guidage placés l'un à l'avant, l'autre à l'arrière. Chaque dispositif est constitué d'au moins deux coussins coopérant respectivement avec les deux surfaces de guidage de la voie. Lorsque la voie est reetiligne, les efforts de 15 guidage qui sont supportés par la structure de la machine sont relativement faibles et sont harmonieusement répartis entre l'avant et l'arrière. Par contre, lorsque la voie est courbe, aux efforts latéraux de guidage vient se superposer l'action de la force centrifuge; ainsi quand la machine abor— 20 de une courbe, un effort directionnel se produit à l'avant et se trouve concentré sur un seul élément de guidage. De ce fait, la structure de la machine se trouve sollicitée localement de façon importante. La présente invention a pour but d'assurer, notam-* 25 ment dans les courbes, une bonne répartition dana la transmission des efforts de guidage à la structure de la machine. Selon l'invention, chaque dispositif de guidage par effet de sol sur les surfaces de guidage d'une voie est composé d'au moins deux coussins successifs élastiquement 30 reliés à la structure de la machine et agencés de telle sor» te qu'à partir d'un coussin dit "pivot", les efforts trans-» mis à ladite structure aillent en décroissant. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, les montages élastiques de liaison des coussins 35 à la structure de la machine sont constitués par des ballons alimentés en fluide par des orifices d'entrée calibrés et pourvus d'orifice de sortie également calibrés, pour que la pression à l'intérieur d'un ballon ait une valeur moyenne déterminée. 40 Compte tenu de la surface d'appui du coussin sur 70 18357 2 2096672 le ballon qui lui est associé, la pression dans le ballon détermine la pression dans le coussin. Il en résulte que le jeu de fuite entre les bords du coussin et la surface de guidage de la voie est d'autant plus grand que la pression 5 dans le ballon est plus faible. En choisissant convenablement les orifices calibrés d'entrée et de sortie, on"pourra, à partir du coussin "pivot", réaliser la décroissance des efforts transmis à la structure. Suivant une particularité technique de l'invention, 10 l'alimentation en fluide du ballon du coussin "pivot" est réalisée directement à partir d'une source à pression convenable, tandis que l'orifice de sortie de ce ballon sert d'orifice d'entrée pour le ballon adjacent et de même l'orifice de sortie de ce dernier sert d'orifice d'entrée pour le 15 ballon suivant et ainsi de suite jusqu'au ballon qui est le plus éloigné du "pivot" et dont le fluide s'échappe à l'extérieur, de sorte que la pression dans un ballon est d'autant plus faible qu'il est plus éloigné du "pivot". lorsque la voie est rectiligne, l'écart entre la 2b surface de guidage de la voie et les coussins du dispositif de guidage est le plus faible pour le coussin "pivot" et le plus élevé pour le coussin le plus éloigné de celui-ci. Le guidage est alors assuré principalement par le coussin "pivot". Dans line courbe, le ooussin situé en tête est le pre-25 mier à se rapprocher de la surface de guidage de la voie et sa pression augmente; le ballon qui lui est associé s'écrase, évitant ainsi un contact physique des parois de confinement du coussin avec la voie. Le volume du ballon diminuant, sa pression augmente^ entraînant de ce fait une augmentation 30 de la pression dans le ballon adjacent et ainsi de suite jusqu'au "pivot". On voit donc que, d'une part, l'effort transmis à la structure par le coussin de tête sera limité en raison de l'écrasement du ballon associé et que, d'autre part, 35 les efforts transmis par les autres coussins seront augmentés par suite" de l'augmentation de pression dans les ballons respectifs; ainsi se trouve évitée la concentration de l'effort de guidage sur un seul coussin et rempli le but de la présente invention. 40 La description qui va suivre en regard des dessins COPY 70 18357 3 2096672 annexés, donnée à "titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l*±nvention peut être réalisée. La figure 1 est une vue partielle en coupe horizontale d'un dispositif de guidage conforme à l'invention, 5 en regard de surfaces planes de guidage de la voie, La figure 2 est une vue analogue montrant la position prise par ce dispositif au droit de surfaces de guidage courbes. La figure 3 est un schéma représentant le diagram-10 me des pressions dans les coussins de guidage. La figure 4 est une vue en coupe analogue à la figure 1, montrant une variante de réalisation. Les figures 5 et 6 sont des vues en plan et de profil d'un ensemble d'éléments de guidage monté sur Une machi-15 ne à effet de sol. Sur les figures 1 et 2, on peut voir une extension de voie verticale 7 présentant des surfaces opposées de guidage 8 et 9. Le chaque côté de cette extension sont disposés des coussins de forme connue : d'un côté se trouvent 20 des coussins 1, 2, 3» 4, 5, 6 et 10 et de l'autre des coussins 11, 12, 13, 14, 15» 16 et 17. Entre les coussins et la structure 18 de la machine sont interposés des organes élastiques, par exemple des ballons 21, 22, 23, 24, 25, 26 et 30 associés respectivement aux coussins 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 10 25 et des ballons 19, 20, 27# 28, 29, 31 et 32 associés respee— tivement aux coussins 11, 12, 13, 14, 15, 16 et 17» Le coussin 1 est, avec son ballon associé 21, dénommé "pivot" pour un côté de guidage; de même, le coussin ' 11 est, avec son ballon associé 19, dénommé "pivot" pour " 30 l'autre côté de guidage. On voit qu'il y a une double symétrie des coussins et ballons s par rapport à l'extension de guidage 7 comme à l'accoutumée d'une part, mais aussi par rapport aux "pivots" 1 et 11 d'autre part; de chaque côté de ceux-ci, on trouve le même nombre de coussins et de bal-35 Ions associés. Les coussins sont alimentés en fluide à partir d'une source (non représentée) par des conduits 34 en dérivation sur une canalisation d'alimentation 33 et par des conduits 36 en dérivation sur une canalisation d'alimenta-40 tion 35, La pression d'alimentation P est la même pour tous COPY 70 18357 4 2096672 les coussins. Le ballon 21 du coussin "pivot" 1 est alimenté en fluide par une canalisation 37i de même, le ballon 19 du "pivot" homologue 11 est alimenté par une canalisation 38. 5 La pression d'alimentation Pa de ces deux ballons est,au plus,égale à la pression d'alimentation P des coussins et la source est avantageusement la même que celle des coussins. Le ballon 22 est alimenté en fluide à partir du ballon 21 par une canalisation 39, le ballon 23 est alimenté en fluide à 10 partir du ballon 22 par une canalisation 40 et le ballon 25 est alimenté à partir du ballon 23 par une canalisation 41. Le ballon 25 possède un orifice de sortie 42 qui débouche à l'air libre. Le même, le ballon 24 est alimenté par 54 à partir du ballon 21, le ballon 26 par 55 à partir du ballon 15 24 et le ballon 30 par 56 à partir du ballon 26j le ballon 30 est muni d'un orifice 43 qui débouche à l'air libre. Les canalisations reliant les différents ballons peuvent être de dimensions différentes. En raison de la double symétrie du système représenté, on voit bien comment sont alimentés 20 les autres ballons du côté opposé du dispositif de guidage. Le fonctionnement de ce dernier est le suivant t Lorsque la machine se déplaçant dans le sens de la flèche 3? aborde une courbe (voir figure 2), le coussin de tête 5 est le premier à se rapprocher de la surface de gui-25 dage 8. L'écart entre_les parois de confinement 44 de oe O coussin et la surfaoe/diminue, ce qui provoque l'augmentation de pression dans le ooussin 5 et l'augmentation de l'effort appliqué par ce coussin à son ballon associé 25 qui s'aplatit d'autant plus facilement que sa pression est fai-30 blej cet aplatissement évite que les parois de confinement 44 ne viennent en contact avec la surface 8. La même opération se produira dès que le coussin suivant 3 abordera la courbe, puis le coussin 2 et ainsi de suite. Dans les premiers instants de l'aplatissement, la 35 pression du ballon 25 augmente légèrement, ce qui a pour effet d'entraîner par 41 l'augmentation de pression du bal-» Ion 23 qui, à son tour, entraîne par 40 l'augmentation de pression du ballon 22 puis par 39 du ballon 21. Ainsi, dans une courbe où en raison de la force centrifuge, l'effort de 40 guidage atteint une valeur sensiblement plus élevée qu'en 70 18357 2096672 5 ligne droite, la localisation de cet effort sur la structure est évitée du fait que le nombre de coussins actifs est augmenté et qu'en même temps l'effort sur chaque coussin est également augmenté. 5 Dans la description qui précède, on a supposé que les surfaces d'action d'un coussin sur la face de guidage de l'extension de voie 7 et sur le ballon associé à ce coussin, étaient de même dimension, se qui entraînerait une éga«» lité des pressions du coussin et du ballon associé. Il va 10 de soi qu'un résultat sensiblement analogue pourrait être obtenu si les surfaces d'action d'un coussin sur la face de guidage de la voie et sur le ballon associé étaient diffé» rentes. la figure 3 est un diagramme de pressions des 15 coussins : pi y P4 \ P6 y, pio PI y P2 y P3 > P15 P1, P2, P3, P4, P5, P6 et P10 étant les pressions respectives régnant dans les coussins 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 10. 20 II est bien évident que les pressions différentiel les AFIj Ap2 et^P3 peuvent être de valeurs différentes et sont fonction de la hauteur de fuite des coussins et de la dimension des canalisations 39, 40, 41, 54, 55 et 56. Sur la figure 4, on a représenté deux coussins 25 contigus 45 et 46 de même dimension, associés à deux ballons 47 et 48 de dimensions différentes, la surface commune au coussin 45 et au ballon associé 47 étant plus grande que la surface commune au coussin 46 et au ballon associé 48. Si l'on suppose que les pressions dans les ballons 47 et 48 ont 30 même valeur, on voit que l'effort opposé par le ballon 48 au coussin 46 sera plus faible que l'effort opposé par le ballon 47 au coussin 45. Pour qu'il y ait équilibre entre coussin et ballon, 11 faut que la pression dans le coussin 46 soit plus faible que la pression dans le coussin 45. Ce ré-35 sultat est obtenu par l'écart entre la face de guidage 8 et les parois 50 du coussin 46 qui est plus grand que l'écart entre cette face 8 et les parois 51 du coussin 45. Il va de soi que les pressions dans les ballons 47 et 48 peuvent aussi avoir des valeurs différentes. Ainsi, 40 pour régler la valeur de l'effort transmis par un ballon à 70 18357 6 2096672 la structure 18, on dispose du choix de la surface commune du coussin et du ballon associé et de la pression dans le ballon. Selon une variante (non représentée) de l'inven-5 tion, un ballon tel que le ballon 25 de la figure 1, au lieu d'être relié au ballon adjacent 23 est relié à un autre ballon, par exemple au ballon 22. De même, le ballon 23 serait relié au ballon 21. Selon une disposition de l'invention, on peut pla-10. cer l'un au-dessus de l'autre, plusieurs ensembles de coussins alignés tels que ceux des figures précédentes, les ensembles travaillant ainsi en parallèle. Il va de soi que les caractéristiques de deux ensembles superposés peuvent être différentes tant en ce qui concerne les dimensions des 15 coussins et ballons associés que les pressions et aussi l'emplacement des "pivots". Sur les figures 5 et 6, on a représenté schémati-quement un ensemble de coussins coopérant avec les faces de l'extension de voie 7. Il y a deux séries de coussins et de 20 ballons associés placées l'une au-dessus de l'autre. Dans un premier mode de réalisation, les "pivota" _ 52 et 53 placés l'un au-dessus de l'autre sont à la même pression et l'échelonnement des pressions dans les autres coussins et ballons associés est le même pour chaque série, 25 En variante, les pressions dans les "pivots" 52 et 53 sont différentes. De même, l'échelonnement des pressions est différent d'une série à l'autre. En choisissant convenablement les valeurs des différentes pressions, on peut régler sans difficulté le fonctionnement des organes de guidage de la 30 machine. Dans les descriptions qui précèdent, on a admis qu'il existait -une symétrie par rapport au "pivot". De ce fait, le nombre de coussins et de ballons associés est impair, Ce n'est pas impératif et l'on peut par exemple placer 35 en avant du "pivot" un nombre de coussins plus élevé qu'à l'arrière sans sortir du domaine de l'invention. De même, à la limite, tous les corssins peuvent être placés d'un même côté du pivot. COPY 70 18357 i 2096672 REVENDICATIONS 1,- Dispositif de guidage par effet de sol d'une machine sur une voie par l'entremise d'une série d'au moins deux coussins de fluide successifs élastiquement reliés à la 5 structure de la machine et agencés de telle sorte qu'à partir d'un coussin dit "pivot", les efforts transmis à ladite structure aillent en décroissant. 2.- Dispositif de guidage selon la revendication 1, dans lequel les montages élastiques de liaison des cousains à 10 la structure de la machine sont constitués par des ballons alimentés en fluide par des orifices d'entrée calibrés et pourvus d'orifices de sortie également calibrés, pour que la pression à l'intérieur d'un ballon ait une valeur moyenne déterminée, •fg 3.- Dispositif de guidage selon la revendication 2f dans lequel l'alimentation en fluide du ballon du coussin "pivot" est réalisée directement à partir d'une source à pression convenable, tandis que l'orifice de sortie de ce ballsn sert d'orifice d'entrée pour le ballon adjacent et de même l'orifice de sortie de ce dernier sert d'orifice d'entrée pour le ballon suivant et ainsi de suite jusqu'au ballon qui est le plus éloigné du "pivot" et dont le fluide s'échappe à l'extérieur, de sorte que la pression dans un ballon est d*au«» tant plus faible qu'il est plus éloigné du "pivot". 25 4.- Dispositif de guidage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'orifice de sortie du ballon du coussin "pivot" sert d'orifice d'entrée pour un ballon non adjacent et de même l'orifice de sortie de ce dernier sert d'orifice d'entrée pour un ballon non adjacent et ainsi de suite jus-* 30 qu'au ballon qui est le pltis éloigné du "pivot" 5.- Dispositif de guidage selon l'une des revend!*» cations précédentes, dans lequel le montage des coussins est synétrique par rapport au coussin "pivot". 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