Brevet FR2174747A1 — publié le 19731019

La présente invention concerne des parois de confinement de coussins de fluide sous pression d'une machine à effet de sol. On sait que, lorsque l'on augmente les dimensions trans versales d'un coussin de fluide sous pression à paroi de confinement souple, les efforts supportés par ladite paroi augmentent également. On rappellera que, pour un coussin de section circulaire, la con trainte C dans la paroi s'exprime d'une manière approchée par la formule r e ap étant la différence entre la pression dans le coussin et la pres sion à l'extérieur de celui-ci, r étant le rayon du coussin, e étant l'épaisseur de la paroi. Même si top reste constant, on voit que l'épaisseur de la paroi doit crotte comme le rayon r pour que la contrainte C reste acceptable pour un matériau donné. Pour un coussin de grandes di mensions, en particulier dans le cas d'une machine à effet de sol de grande dimension comportant une pluralité de coussins de fluide entourés eux-m8mes par une paroi périphérique confinant un coussin de fluide supplémentaire, ladite paroi périphérique a alors une masse importante et une souplesse faible. D'autre part la mise en place et les réparations de celle-ci sont difficiles à réaliser et longues. La présente invention a pour objet une paroi de confinement d'un coussin de fluide sous pression pour machine à effet de sol coopérant avec une surface d'appui le long de laquelle elle peut se déplacer, ladite paroi permettant de tenir de fortes pressions tout en présentant une grande souplesse dans une direction sensi blement perpendiculaire à ladite surface. Selon l'invention, la paroi de confinement d'un coussin de fluide sous pression comporte une pluralité d'éléments souples et étanches s'étendant de la structure de la machine vers ladite surface d'appui et se recouvrant partiellement et successivement les uns les autres, des moyens étant prévus pour maintenir en po sition convenable lesdits éléments souples. Les moyens pour maintenir lesdits éléments de confinement peuvent être constitués par une pluralité de corps limités chacun par une surface sans fin sensiblement évasée vers la structure de la machine par exemple de forme tronconique, de p-référence de sec tion circulaire et de forte conicité, chaque élément souple étant b fiv n des lesdits corps A chac',-ue corps peut être associé un élément souple de confinement. Une surface sans fin selon l'invention peut limiter un corps gonflable fermé à l'intérieur duquel le débit de fluide est nul. Une surface sans fin peut aussi limiter le dispositif de confinement d'un coussin de fluide sous pression coopérant avec la surface d'appui, Une surface sans fin peut enfin limiter un organe solide présentant une rigidité transversale appropriée, La forme évasée des surfaces sans fin donne au corps qu'elles limitent une rigidité transversale importante qui leur permet de maintenir les éléments souples en position malgré la pression dans le coussin. Selon l'invention encore, un élément de confinement est fixé à la structure de la machine et forme une surface. dont l'étendue parallèle à la surface d'appui de la machine décrits jusqu'à s'annuler en s'éloignant de ladite structure vers ladite surface d'appui. ledit élément est avantageusement fixé au corps limité par la surface sans fin associé, selon une ligne qui passe par le point dudit élément le plus rapproché de la surface d'appui. les bords libres d'un élément de confinement peuvent être courbes ; ils peuvent également entre rectilignes, ledit élément formant ainsi sensiblement un triangle. Avantageusement les moyens de fixation des éléments souples à la structure de la machine et aux corps limités par les surfaces sans fin peuvent être tels que lesdits eléments soient facilement et rapidement amovibles. les moyens pour maintenir en position les éléments souples peuvent titre disposés à l'intérieur du coussin de fluide que lesdits éléments confinent ou à l'extérieur dudit coussin. L'invention s'appliaue d'une manière générale à toute paq roi de confinement d'un coussin de fluide sous pression. Elle s'applique en particulier au cas d'une machine à effet de sol comportant une pluralité de coussins de fluide sous pression, lesdits coussins étant entourés par une paroi périphérique confinant un coussin de fluide supplémentaire alimenté par exemple par les fuites des coussins internes. Dans ce cas, la paroi périphérique peut être conforme à l'invention. les surfaces sans fin peuvent entre déterminées par les parois desdits coussins internes ou par des parois différentes de ces dernières. Enfin lesdits coussins internes peuvent comporter des parois de confinement conformes à l'invention. La description qui va suivrejen regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique de dessous d'une machine à effet de sol comportant une paroi de confinement périphérique dans un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue partielle extérieure selon la flèche II de la figure 1. La figure 3 est une vue partielle en coupe prise selon la ligne JII-III de la figure 2. La figure 4 est une vue partielle en coupe prise selon la ligne IV-IV de la figure 3. Les figures 5 et 6 sont des vues extérieures en élévation montrant respectivement l'avant et l'arrière de la machine. La figure 7 est une vue en plan montrant la disposition des parois sans fin et des éléments souples de confinement, lesdits éléments ayant été écartés les uns des autres pour plus de cla;r- té du dessin, Les figures 8 et 9 sont des vues en coupe en élévation de deux variantes de réalisation d'une paroi sans fin selon l'invention. La figure 10 est une vue en coupe en plan prise selon la ligne X-X de la figure Il d'une autre variante de réalisation d'une paroi sans fin selon l'invention. la figure 11 est une vue en coupe prise selon la ligne XI- XI de la figure 10. La figure 12 est une vue en coupe en plan prise selon la ligne XII- XII de la figure 14 d'une machine à effet de sol comportant une paroi de confinement périphérique dans un autre mode de réalisation de l'invention, La figure 13 est une vue partielle extérieure prise selon la flèche XIII de la figure 12. La figure 14 est une vue partielle en coupe prise selon la ligne XIV-XIV de la figure 12. La figure 15 est une vue partielle analogue à la figure 12 illustrant un autre mode de réalisation de l'invention. la figure 16 est une vue schématique d'une variante de réalisation d'un élément souple selon l'invention. La figure 17 est une vue schématique en coupe en plan prise selon la ligne XVII-XVII de la figure 18, d'une machine à effet de sol dans un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 18 est une vue partielle à plus grande échelle en coupe en élévation prise selon la ligneXVIII-XVIII de la figure 17. La figure 19 est une vue analogue à la figure 18 illustrant une variante de réalisation d'une paroi sans fin selon l'invention, La figure 20 est une vue analogue à la figure 18 illustrant une variante de réalisation d'une paroi sans fin selon l'invention. la figure 21 est une vue analogue à la figure 18 illustrant une variante de réalisation d'une paroi sans fin selon l'invention. les figures 1 à 7 illustrent un mode de réalisation de l'invention. Une machine 1 dont seule la plateforme la faisant partie de sa structure a été représentée, coopère avec une surface d'appui 2 par l'intermédiaire d'une pluralité de coussinsde fluide sous pression 3 confinés latéralement par des parois souples sans fin 4 évasées vers la plateforme la, par exemple de forme tronconique et de section droite circulaire. Chaque coussin 3 est alimenté en fluide sous pression par un conduit 6 relié d'une manière indépendante par des moyens connus à une source de fluide sous pression (non représentée). Dans l'exemple représenté, la machine 1 comporte dix coussins 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h,/j, fixés au voisinage de la périphérie de la plateforme la, ladite plateforme ayant une forme sensiblement en arc de cercle à ses extrémités longitudinales. les coussins sont espacés régulièrement les uns des autres selon un pas p sensiblement constant. Une paroi périphérique 5 entoure les coussins 3 et confine un coussin de fluide supplémentaire 8 alimenté par les fuites des coussins 3 et éventuellement directement par des conduits 9. La paroi 5 est formée par une pluralité d'éléments souples de confinement ou écailles 7 associées respectivement à une paroi sans fin 4. Chaque élément 7, fixé selon un c8té à la plateforme la, s'étend de ladite plateforme la de la machine vers la surface d'appui et détermine une surface dont l'étendue parallèle à la surface d'appui 2 décrits jusqu'à s1 annuler en s'éloignant de la plateforme la vers ladite surface d'appui 2. Chaque élément 7 est fixé à une paroi sans fin 4 sur une génératrice de celle-ci, selon une ligne 10 qui passe par le point de l'élément 7 le plus rapproché de la surface 2. Avantageusement ce point se trouve à la même distance de ladite surface 2 que le bord libre des parois sans fin 4.La ligne de fixation 10 d'un élément 7 à une paroi sans fin 4 divise le cbté dudit élément situé en regard de la structure de la machine en deux parties de longueur 1 et L telles que l'on ait sensiblement 1 4 p et que de préférence B S p Dans l'exemple décrit, L est légèrement supérieur à 2p et les bords libres d'un élément 7 sont courbes, Les éléments 7 sont assemblés comme le montrent les figures 2 à 4 par recouvrements successifs à la manière d'écailles de poisson. Ils sont fixés à la plateforme la par exemple par des broches 12 associées à des plaques 11 qui les maintiennent appliqués contre la plateforme 1a. les éléments 7 sont fixés à la paroi sans fin 4 associée par exemple par des coutures.Tout autre système de fixation, de préférence rendant les éléments 7 facilement amovibles, peut entre prévu. Par exemple les éléments 7 peuvent être fixés à la paroi 4 par boutonnage, laçage, ou par un système de fermeture à glissières. L'ensemble des éléments ou écailles 7 forme ainsi la paroi périphérique 5 qui est évasée vers la structure la de la machine. l'extrémité libre de la paroi 5 a ainsi un contour en "dents de scie" déterminé par l'intersection des surfaces formées par les éléments 7. Dans le cas où la machine est destinée à se déplacer le long de la surface 2 dans le sens indiqué par la flèche X, les 7 Blémentsont disposés de telle sorte que la partie 1 d'un élé- ment 7 soit dirigée vers l'avant et la partie X, vers l'arrière. La partie avant de chaque élément 7 est ainsi avaPtageuse- ment recouverte par l'élément 7 qui le précède. les figures 5, 6 et 7 illustrent le mode de montage des éléments 7 à l'avant (figure 5) et à l'arrière (figure 6) de la machine. Sur les parois sans fin 4b, 4c, 4d, 4e et sur les parois sans fin 4j, 4i, 4h, 4g qui leur sont symétriques par rapport au plan longitudinal médian de la machine, sont fixés respectivement les élments 7b, 7c, 7d, 7e et 7j, 7i, 7h, 7g comme cela vient autre expliqué plus haut.A la paroi 4a située à l'avant de la machine, sont fixés deux éléments de confinement 7aa et 7ab, chacun d'eux étant tel que I soit égal à 1. l'élément 7aa dont le côté fixé à la plateforme la s'étend sensiblement de la paroi sans fin 4c à la paroi sans fin 4i et dont le point le plus rapproché de la surface 2 est encore sensiblement au mtme niveau que le bord libre d'une paroi 4, vient recouvrir partiellement les éléments 7b et 7j. L'élément 7ab dont le c8té fixé à la plateforme la s'étend sensiblement de la paroi sans fin 4b à la paroi sans fin 4j et dont le point le plus rapproché de la surface 2 est plus éloigné de ladite surface que le bord libre d'une paroi sans fin 4, vient recouvrir partiellement l'élément 7aa. A la paroi sans fin 4f située à l'arrière est fixé un élément de confinement 7f qui est tel que X soit égal à 1. L'élément 7f a un côté fixé à la plateforme la qui s'étend sensiblement de la paroi sans fin 4e à la paroi sans fin 4g et le point dudit élément 7f le plus rapproché de la surface 2 est encore sensiblement au m8me niveau que le bord libre de la paroi sans fin 4f. Il est recouvert partiellement par les éléments 7g et 7e eux-m8mes recouverts partiellement par les éléments 7h et 7d. Ces dispositions des éléments 7 à l'avant et à l'arrière de la machine permettent d'obtenir pour la paroi périphérique 5 sensiblement les mines caractéristiques mécaniques que sur les côtés.Une telle paroi 5 composée d'éléments pouvant avoir une faible épaisseur permet de tenir des pressions élevées tout en restant très souples. Après une déformation de la paroi 5, le retour à sa position initiale se fait avec un temps de réponse très brefs. Enfin si la paroi 5 est usée ou détériorée localement, il suffit de changer les éléments (ou l'élément) 7 correspondants sans pour cela devoir remplacer la totalité de la paroi 5, le changement d'un élément 7 est facile et rapide à réaliser. Naturellement les parois sans fin 4 peuvent entre différentes de celles qui viennent d'dure décrites. Par exemple, elles peuvent, comme l'illustre la figure 8, être CFaxe incliné de la plateforme la à la surface d'appui 2 vers l'arrière, c'est-à-dire à l'opposé du sens de marche F de la machine 1, Des parois de confinement de ce type ont té déjà décrites dans les brevets fran çais No. 1.444.896 et 1.475.629 déposés tous deux le 26 Mai 1965. les parois 4 peuvent, comme l'illustre la figure 9, avoir une perte de charge interne favorisant leur développement avec un évasement moindre. Selon la figure 9, une paroi 13 disposée à l'intérieur de la paroi 4, de préférence au voisinage de la surface d'appui 2, permet de diviser le coussin 3 en deux enceintes 15 et 16. La paroi 13 qui, dans l'exemple représenté, a une forme conique évasée vers la surface d'appui 2 est reliée à un prolongement 17 de la plateforme la par exemple élastiquement par un ressort 18 ou par un tirant. Des passages de section calibrée 14 sont aménagés dans la paroi 13, la somme des sections desdits passages étant inférieure à la section du conduit d'alimentation 6.Le fluide subit ainsi une perte de charge en traversant la paroi 13 et la pression pi dans l'enceinte 15 située contre la plateforme la est supérieure à la pression p2 dans ltenceinte 16 située contre la surface d'ap put2iLa résultante des forces de pression sur la paroi 13 est donc dirigée vers la surface 2. D'autrè part la résultante des forces de pression sur la paroi 4 a une composante dirigée vers la surface 2 qui croit avec la conicité et avec la valeur des pressions pi et p2. Ces deux effets confèrent à la paroi 4 une certaine rigidité transversale. Pour une rigidité transversale donnée, la présence de la paroi 13 génératrice de pertes de charge permet donc de diminuer la conicité de la paroi 4. Selon les figures 10 et 11, la paroi sans fin 4 comporte une cloison 19 s'étendant sensiblement de la plateforme la au voisinage de la surface d'appui 2 permettant de diviser le coussin 3 en deux enceintes 21 et 22. Ces deux enceintes 21 et 22 peuvent entre alimentées respectivement par les conduits 6a et 6b. tes figures 12 à 14 illustrent un autre mode de réalisation de l'invention. Il diffère du précédent par le fait que, à l'intérieur du coussin de fluide supplémentaire 8 confiné par les éléments 7 associés aux parois sans fin 4, sont disposées d'autres parois sans fin 40 de grande dimension, confinant des coussins de fluide sous pression 30. Dans l'exemple représenté, les parois sans fin 4 sont de dimensions plus réduites et leur évasement est plus prononcé. Plusieurs coussins 3 contigus sont reliés par des passages 28 à une capacité 27 alimentée en fluide sous pression de façon indépendante par un conduit 26. Dans l'exemple représenté, la ma chine 1 comporte chacune à six coussins 27 chine 1 comporte six capacités/7associées chacune longueur à sit coussins 3. Les éléments 7 sont ici tels que la longueur S soit sensiblement égale à 3p. tes parois sans fin 40 confinant les coussins 30 ont un faible évasement et une section irlportante par rapport à celle des parois 4. Les coussins 30 sont alimentés par des conduits 29. te coussin 8 est alinenté par les fuites des coussins 30 et 3. Dans ce mode de réalisation, la machine est supportée essentiellement par les coussins 30 et le coussin 8, tes parois sans fin 4 ont pour fonction essentielle de maintenir les éléments 7 en position convenable. Les parois 4 peuvent donc avantageusement avoir un évasement important et peuvent également présenter à leur extrémité libre au voisinage de la surface 2, une section très réduite. Dans ce cas la stabilité transversale et longitudinale de la machine 1 est assurée par les coussins 70 alimentés en fluide de façon indépendante. Selon la figure 15, les parois sans fin 40 confinant les coussins 30 sont formés par une pluralité d'éléments souples de confinement 7 associés à une pluralité de parois sans fin élémen tares 41, de la même manière que la paroi périphérique de confinement 5 ostformée par une pluralité d'éléments 7 associés à une pluralité de parois sans fin 4. Dans les modes de réalisation décrits plus haut, les éléments souples de confinement 7 ont un bord libre courbe. On peut prévoir comme illustré par -la figure 16, un élément 7 à bords libres rectilignes qui a ainsi sensiblement la forme d'un triangle. Selon les figures 17 à 21 les moyens pour maintenir en position les éléments souples 7 sont situés à l'extérieur du coussin 8 que lesdits éléments confinent. Comme dans le mode de réalisation des figures 12 à 14, des coussins 30 confinés par des parois sans fin 40 sont disposés à l'intérieur du coussin 8. Selon les figures 17 et 18, une paroi sans fin 4 délimite une enceinte à l'intérieur de laquelle le débit de fluide est nul, formant ainsi un corps gonflable fermé, De tels corps gonflables ont déjà été décrits, notamment dans le brevet français nO 1.421.331 déposé le 7 Juillet 1964. Les corps gonflables 4 sont reliés par les passages 28 à une capacité 27 alimentée en fluide sous pression par un conduit 26. Selon la figure 18 la paroi sans fin 4 est évasée vers la structure la de la machine et d'axe sensiblement perpendiculaire à ladite structure. Dans cet exemple de réalisation, la paroi périphérique 5 formée par l'ensemble des éléments souples 7 est évasée vers la surface d'appui 2. Selon la figure 19, l'axe de la paroi sans fin 4 est incliné de la structure la de la machine à la surface d'appui vers l'intérieur du coussin 8, de telle sorte que la paroi périphérique 5 soit sensiblement évasée vers la structure la de la ma- chine. Dans certains cas, et comme l'illustre la figure 20, il peut être avantageux que la paroi sans fin 4 laisse une ouverture à son extrémité libre située en regard de la surface d'appui 2, limitant ainsi un coussin de fluide sous pression 7 coopérant avec ladite surface d'appui. Selon la figure 21, une surface sans fin 4 limite un corps solide plein sur lequel les éléments souples 7 sont fixés. le corps solide 4 est de préférence réalisé en matériau sensiblement élastique, par exemple er. caoutchouc, et présente un coefficient de rigidité transversale approprié. Naturellement dans les exemples de réalisation décrits en regard des figures 1 à 16, on peut prévoir d'utiliser des corps gonflables ou solides, comme illustré par les figures 18, 19 ou 21, pour maintenir les éléments souples 7 en position. REVENDICATIONS le Machine à effet de sol ayant une plateforme ou autre partie de structure se déplaçant en regard d'une surface d'appui avec interposition d'un système de coussin de fluide sous pression dont la mise en oeuvre fait appel à un ou de préférence plusieurs corps souples fixés à une extrémité à ladite structure dtoù ils font saillie en direction de ladite surface d'appui jusqu'à une extrémité opposée libre voisine de celle-ci, chaque corps souple étant constitué d'une part d'une paroi latérale sans fin étanche audit fluide et d'autre part d'une cloison transversale perméable audit fluide et raccordée périphériquement à ladite paroi latérale sans fin à proximité de ladite extrémité libre de manière à délimiter un premier espace alimenté directement en fluide sous pression et allant de ladite structure à ladite cloison transversale, d'un second espace alimenté par le fluide ayant traversé cette cloison et allant de celle-ci à ladite surface d'appui;; ladite cloison transversale perméable étant caractérisée en ce qu'elle est conçue pour engendrer une perte de charge notable à sa traversée par ledit fluide et est de ce fait soumise à une pression différentielle la sollicitant en dire c tion de ladite surface d'appui 2. Machine à effet de sol selon la revendication 1, dans laquelle ladite jupe a une forme générale de révolution à faible conicité, ltextension dudit corps souple en direction de ladite surface appui étant essentiellement assurée par ladite pression différentielle qui s'exerce sur ladite cloison transversale perméable0 3.Machine à effet de sol selon la revendication 2, dans laquelle ladite cloison transversale perméable est raccordée périphériquement à ladite paroi latérale sans fin le long d'un cercle. 4. Machine à effet de sol selon la revendication 1, 2 ou 3, dans laquelle ledit second espace allant de ladite cloison transversale perméable à ladite surface d'appui est délimité latéralement par un petit tronçon terminal de ladite paroi sans fin aboutissant à ladite extrémité libre, ce tronçon ayant un profil convergeant en direction de ladite surface d'appui. Machine à effet de sol selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite cloison transversale perméable sollicitée en direction de ladite surface d'appui est retenue par un tirant qui peut entre élastique et comprendre un ressort. 6. Machine à effet de sol selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ledit premier espace est alimenté directement en fluide sous pression par un conduit d'alimentation aménagé sur ladite structure et ledit second espace est alimenté en fluide ayant traversé ladite cloison transversale perméable par des passages de section calibrée aménagés dans celle-ci, la somme des sections desdits passages étant inférieure à la section dudit conduit d'alimentation. 70 Machine à effet de sol selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une multiplicité de corps souples contigus contribuant à la formation d'une jupe périphérique confinant latéralement un coussin de fluide supplémentaire qui est confiné en outre par ladite plateforme ou structure de la machine et par ladite surface d'appui. 8* Machine à effet de sol selon la revendication T, dans laquelle ledit coussin de fluide supplémentaire est alimenté directement en sus de fuites éventuelles en provenance de l'alimentation desdits corps souples contigus. 9. Machine à effet de sol selon la revendication 7 ou 8 dans laquelle on se dispense de ladite cloison transversale perméable pour assurer l'extension desdits corps souples contigus en direction de ladite surface d'appui, en donnant à ces corps souples une conformation notablement évasée vers ladite plateforme ou structure de la machine, cet évasement assurant ltextension voulue. 10. Machine à effet de sol selon la revendication 9, dans laquelle lesdits corps souples contigus présentent, dans un plan de coupe sensiblement parallèle à ladite surface d'appui, des sections circulaires tangentes les unes aux autres, la conformation générale de ladite jupe périphérique étant sensiblement comme illustré sur les vues en coupe en plan des figures 12 et 15 des dessins annexés.