Brevet FR2207074A1 — publié le 19740614

On trait que dans les installations de transport au moyen de cartouches cireulant à l'intérieur de tubes pneu matiques, sous réaction d'une pression ou d'un vide, on doit réaliser aux endroits appropriés des aiguillages à commande électromécanique ou pneumatique qui permettent d'orienter le flux d'air sur l'une de deux dérivations déterminée par la position de l'aiguillage afin de propulser la cartouche dans la direction voulue. Il existe à l'heure actuelle plusieurs types d'aiguillages dits étanches qui ont pour but de réaliser cette fonction. Dans tous ces types, l'aiguillage comporte nécessairement un tronçon de tube mobile relié par un soufflet d'étanchéité à la canalisation principale et susceptible d'être orienté de façon.à & re amené par rotation en regard de l'une ou l'autre de deux canalisations de sortie divergentes fixes. Le problème délicat à résoudre est d'assurer, a'une part, l'alignement du tube mobile par rapport à la sortie choisie, d'autre part, l'étanchéité entre ces deux éléments. Suivant un premier type le tube mobile de l'aiguillage comporte un axe d'articulation susceptible de coulisser dans une lumière. Les mouvements de rotation et de déplacements longitudinaux de ce tube sont réalisés au moyen d'un système à came relativement complexe. Par ailleurs l'étan chéité n'est assurée que par la compression d'un joint à l'aide d'un ressort lié au tube mobile, ce qui la rend im parfaite- et donne naissance à des réactions intempestives du flux d'air sur ia position dutube mobile. Suivant un autre type d'aiguillage le tube mobile comporte un axe d'articulation fixe et l'étanchéité est assurée au moyen d'un joint pneumatique qui doit être dégonflé pour permettre la rotation du tube mobile pour l'amener dans sa nouvelle position, puis regonflé pour assurer l'étanchéi- té. La' encore les commandes de rotation du tube mobile et de l'étanchéité sont assurées par des systèmes indépendants ce qui complique considérablement l'ensemble. Par ailleurs les joints subissent un traitement très dur qui les rend rapidement inutilisables. Suivant un autre type d'aiguillagelle tube mobile comporte encore un axe d'articulation fixe et l'étanchéité est assurée par deux manchons d'étanchéité susceptibles de coulisser respectivement sur les deux canalisations de sortie sous la commande d'un système électromécanique, lorsque le tube mobile a été amené par un système électromécanique indépendant du premier dans la position voulue. Un système électrique est prévu pour assurer la séquence dans l'ordre voulu des diverses opérations des deux systèmes électromécaniques de commande indépendants l'un de l'autre. Ce type d'aiguillage est incontestablement complexe et d'un prix de revient élevé si l'on désire obtenir une fiabilité suffisante. La présente invention concerne un aiguillage étanche du type dans lequel le tube mobile comporte un axe d'articulation fixe, qui obvie totalement aux inconvénients inhérents aux systèmes antérieurs, est d'une très grande simplicité, d'une parfaite efficacité et d'une fiabilité absolue. L'aiguillage étanche conforme à l'invention se caractérise par le fait que le tube mobile comporte à son extrémité libre un manchon d'étanchéité télescopique susceptible de venir coiffer l'un ou l'autre des deux tubes de sortie lorsque le tube a été amené dans la position correspondante choisie, la commande simultanée de pivotement du tube mobile et de coulissement du manchon télescopique d'étanchéité étant assurée par une commande unique constituée par une biellette calée sur un axe d'entrarnement disposé entre les deux tubes de sortie symétriquement par rapport à ces derniers, ladite biellette étant articulée à son extrémité libre sur le manchon télescopique, grâce à quoi une rotation de 180Q de ladite biellette provoque le désengagement du manchon d'étanchéité du tube de sortie sur lequel il est emmanché, la rotation du tube mobile puis l'engagement du manchon d'étan chéité sur l'autre tube de sortie. Le fanchon télescopique est muni intérieurement d'un revttement en un matériau doué d'élasticité afin d'assurer tout à l fois une parfaite étanchéité et un coulissement aisé du manchon sur les tubes, lors des opérations d'engagement et de désengagement. D'autres caractéristiques, avantages et particularités de la présente invention ressortiront de la description qui en est donnée ci-apres en référence aux dessins annexés représentant, schématiquement et simplement a' titre dtexemple, une forme de réalisation possible de l'invention. Sur ces dessins les figures t, 2 et 3 représentent, vu en plan, un aiguillage étanche conforme à l'invention, schématisé respectivement dans trois positions de fonctionnement différentes les figures 4, 5, 6 et 7 sont des schémas explicatifs représentant, en coupe longitudinale axiale et à plus grande échelle, un aiguillage étanche selon l'invention dans quatre positions de fonetionnenent différentes les figures 8, 9 et 10 sont trois schémas repre'sentant la cinématique de fonctionnement de trois réalisations possibles du système dtentraînement du mécanisme de commande de l'ai- guillage. L'aiguillage étanche conforme à l'invention représen té à titre d'exemple sur les figures 1, 2 et 3, comprend es sentiellement 1) un tronçon de tube 1 susceptible de pivoter autour dtun axe d'articulation 2, sous l'action d'un dispositif de commande sur lequel on reviendra en détail plus loin, pour passer de la position représentée sur la figure 1 pour laquelle ledit tronçon de tube t se trouve placé entre les deux éléments 3A, 3B faisant partie d'une canalisation, par exemple de la canalisation principale et séparés entre eux par un intervalle L légèrement supérieur è la longueur du tronçon de tube 1, à la position représentée sur la figure 3, pour laquelle le même tronçon de tube 1 -se trouve placé cette fois entre l'élément 3A et un élément 3 faisant partie de la canalisation d'une antenne ou dérivation 2) un manchon télescopique 4 susceptible de coulisser sur 1Sextérieur du tronçon de tube mobile 1 et d'assurer l'étanchéité soit en pression soit en vide à l'intérieur de la canalisation pour provoquer lientraSnement des cartouches pneumatiques, lorsque le tronçon mobile se trouve disposé, soit dans l'axe de l'élément 3B, soit dans l'axe de l'élément en en venant coiffer l'extrémité de l'un ou l'autre de ces éléments qui ont évidemnlent les mêmes diamètres externes et internes que ceux de l'élément 3h ; 3) un soufflet 5 assurant l'étanchéité entre l'élément 3A de la canalisation principale et le tronçon de tube mobile i 4) le système de commande de l'aiguillage constitué en l'occurrence par une biellette 6, calée sur un arbre dten- traînement 7 et sur l'extrémité libre de laquelle s'articule un axe 8 solidaire du manchon mobile d'étanchéité 4 ; 5) un mécanisme d'entraSnement en rotation de l'arbre 7. Sans entrer dans les détails pour l'instant on peut constater à la simple lecture des figures 1, 2 et 3, que lorsque la biellette 6 est entratnée en rotation autour de son arbre 7 dans le sens de la flèche F, le manchon 4 va subir un mouvement complexe dû à la combinaison de trois mouvements élémentaires, à savoir : une translation aller et retour le long du tronçon mobile 1 ; une rotation autour de l'axe d'articulation 7 ; une rotation autour de l'axe d'articulation 2. Comme on va le montrer, ci-après, en se référant aux figures 4, 5, 6 et 7 ce mouvement complexe du manchon 4 provoque le passage automatique de l'aiguillage de la position de fonctionnement étanche de la figure 1 à la position de fonctionnement étanche de la figure 3, ou vice versa, en faisant tourner la biellette 6 sur son axe 7 en sens inverse de la flèche P1 En se référant plus particulièrement à la figure 4 on voit que lorsque le tube pivotant 1 se trouve dans l'alignement de la canalisation principale son axe de symétrie longitudinal se trouve dans la position XX1 dans l'alignement de l'axe longitudinal de symétrie YY1 de l'élément 3B de la canalisation principale.Par ailleurs le manchon télescopique occupe la position 41 pour laquelle il chevauche simultanément le tronçon 1 et l'extrémité libre de l'élément 313 et assure ainsi l'étanchéité entre le tronçon 1 et l'élé- ment B. De même lorsque le tube pivotant 1 se trouve, comme représenté sur la figure 7, dans l'alignement de l'élément 30 > son axe longitudinal se trouve alors dans la position XX4 dans l'alignement de l'axe longitudinal ZZ1 dudit élément 3C Par ailleurs le manchon télescopique occupe alors la position 44 pour laquelle il chevauche simultanément le tronçon pivotant 1 et l'extrémité libre de l'élément 3C et assure alors l'étanchéité entre ces deux éléments. il apparatt donc que l'axe de pivotement 7 de la biellette 6 se trouve placé 'a l'intersection d'une droite hAl et de l'axe longitudinal a du tronçon 1, lorsque ce dernier a pivoté d'un angle &alpha;/2 c'est-à-dire lorsqu'il occupe.la position médiane XX3 représentée sur la figure 6 et est perpendiculaire à ladite droiteAÂ1. L'axe d'articulation 8 du manchontëlescopique 4 est disposé de préférence au milieu de la longueur dudit manchon. Lorsque la biellette 6 passe de la position 61 de la figure 4 è la position 64 de la figure 7,l'axe d'articulation 8 va décrire une demi-circonférence C laquelle est respectivement tangente, à ses deux extrémités, avec l'axe du tronçon mobile 1 lorsqu'il occupe les positions XX1 et XX4 qui se rencontrentau point d'articulation 2. il est par ailleurs important de noter que les axes XX1 et XX4 sont pratiquement confondus avec la circonférence C pour un angle de pivotement d'ouverture au centre p de la biellette 6, au début et à la fin de son mouvement qui sont schématisés sur les figures 4 et 7. Il résulte de ce qui précède que lorsque la biellette de commande passe de la position 61 de la figure 4 à la position 62 de la figure 5 en tournant de l'angle p ,le manchon va subir une simple translation le long du tronçon 1 de longueur 1 pour passer de la position 41 à la position 42. Durant cette phase le manchon va s'échapper de l'extrémité de l'élément 3jet libérer par la même le tronçon mobile 1 de sa liaison avec ledit élément 3B. il est a' noter qu'il suffit de munir l'intérieur du manchon d'une certaine épaisseur d'un matériau doué d'élasticité pour obtenir tout à la fois une parfaite étanchéité lorsque le manchon est en position de fermeture et une possibilité d'absorber la différence minime entre le déplacement circulaire de l'axe 8 et la translation en principe rectiligne du manchon durant la rotation de la biellette d'angle au centre p Durant la phase suivante au cours de laquelle la biellette passe de la position 62 de la figure 5 à la position médiane 63 de la figure 6, en tournant d'un angle 8, oblige le manchon à tourner de ce meme angle y .Ce dernier, tout en coulissant le long du tube pivotant 1, oblige ce dernier à tourner d'un angle 2 dans le sens F . Le tronçon 2 3 1 oblige simultanément le manchon à tourner du même angle a 2 autour de son axe d'articulation qui vient alors occuper la position 83. En continuant a tourner, la biellette 6 va obliger le manchon, tout à la fois B tourner dans le mrne sens et à se déplacer cette fois dans le sens E4. Le manchon à son tour fait pivoter le tronçon 1 d'un nouvel angle a 2 qui amène son axe longitudinal pratiquement dans la position XX4, dans l'alignement de l'axe ZZ1 de l'élément 3C Durant la fin de rotation de la biellette d'angle au centre p,le manchon passe de la position représentée en pointillé à la position représentée en trait plein sur la figure 7, position pour laquelle l'étanchéité est assurée entre le tronçon mobile 1 et l'élément 3 de ltantellne. Bien évidemment le fonctionnement est rigoureusement inverse à celui que l'on vient de décrire lorsque l'on veut faire passer le tronçon mobile @ de la position représentée sur la figure 7 à celle représentée sur la figure 4. Avant d'aller plus avant dans la description on peut constater que le dispositif conforme à l'invention donne une solution particulièrement simple et efficace au problème des aiguillages étanches puisqu'il permet d'obtenir le déplace- ment de l'ensemble mobile ainsi que l'étanchéité dans les deux positions extrêmes au moyen du simple pivotement de 180 d'une biellette de commande. Par ailleurs, il est important de noter que l'on obtient une sécurité parfaite dans l'étanchéité vide/pression du fait que les réactions dues aux fuites éventuelles sont perpendiculaires au tube tant à l'engagement qu'au désengagement du manchon. il ne peut par conséquent pas y avoir de réaction sur le tube mobile lui-meme Par ailleurs il y a également une sécurité parfaite lors du passage des cartouches pneumatiques du tronçon mobile dans l'une ou 'autre des sorties puisque celles-ci se trouvent alors rigoureusement dans l'alignement du tube mobile. Par ailleurs, la réaction des chocs engendrée lors du passage des cartouches ne peut avoir aucune influence sur ltalignement du tube mobile par rapport à l'élément de sortic auquel il est lié par le manchon. Il nry a par conséquent aucun risque de détérioration des garnitures dtétan- chéité. - La rotation de l'arbre 7 sur lequel est calée la biellette d'entraSnement 6 peut être obtenue par tout mécanisme approprie. On va décrire maintenant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation possible à vérin de commande représentée sur la figure 8. Suivant cette forme de réalisation, l'arbre nement 7 de la biellette 6 est solidaire d'une roue dentée 9 en prise avec une autre roue dentée 10 pivotée sur un axe 11. Cette dernière a un diamètre beaucoup plus important que la première, par exemple le double de façon que lorsque la roue 10 tourne d'un angle b de 900 la roue 9 tourne de l'angle 1800 nécessaire pour que l'axe 8 du manchon 4 dérive la demicirconférence C dont iW a été question précédemment. Il devient alors facile de faire tourner la roue 10 de 900 au moyen d'un vérin à double effet 12 articulé à son extrémité sur un axe 13 et dont la tige de commande 14 vient s'articuler à son extrémité sur une biellette 15 calée elle-m8me à sa base sur le même arbre il que la roue 10. Suivant une variante de réalisation à commande électrique représentée sur la figure 9, la roue 10 est entraînée en rotation par l'intermédiaire d'un petit moteur électrique 16 sans inertie dont la poulie 17 est reliée au moyen d'une courroie 18 à une poulie 19 calée sur l'arbre de la roue 10. Suivant une autre variante de réalisation à commande élec- trique représentée sur la figure 10, la poulie 19 qui est en tratnée en rotation par le moteur électrique 16, comme dans le cas de la figure ~9 est ici montée sur un axe 20 et non plus calée sur l'axe 11 de la roue dentée 10. Par ailleurs, ladite poulie 19 est reliée audit pignon 10 par l'intermédiaire d'une biellette 21 articulée à ses deux extrémités sur la poulie et le pignon. il apparatt immédiatement à la lecture de la figure 10 que le système de liaison-ci-dessus permet d'utiliser le même sens de rotation du moteur 16 pour obtenir les deux mouvements inverses de la biellette 6. On voit en effet que lorsque la poulie 19 tourne de 1800 dans le sens F5, la biellette 21 passe de la position en trait plein à la position en trait pointillé en faisant tourner le pignon 10 de 900 dans le sens F6, ce qui a pour résultat de faire tourner la biellette 6 de îoe0 dans le sens F7. Si la poulie 19 tourne à nouveau de 1800 dans le sens F8 qui est le m8me que F5 la biellette 21 revient à sa position initiale en faisant tourner le pignon 10 de 93 dans le sens inverse Fg, ce qui a pour résultat de faire tourner la biellette 6 de 1800 dans le sens inverse F10 et de la ramener à sa position initiale. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qutà titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter des équivalences dans ses éléments cons titutif sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, lequel est défini dans les revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. aiguillage étanche pour installations de transport par cartouches pneumatiques du type comportant un tube mobile relié par un soufflet d'étanchéité à la canalisation principale et susceptible d'etre orienté par pivotement autour d'un axe d'articulation fixe pour être amené en regard de l'un ou l'autre de deux tubes de sortie divergents fixes, caractérisé par le fait que le tube mobile comporte à son extrémité libre un manchon d'étanchéité télescopique susceptible de venir coiffer l'un ou l'autre des deux tubes de sortie lorsque le tube a été amené dans la position correspondante choisie, la commande simultanée de pivotement du tube mobile et de coulissement du manchon télescopique d'étanchéité étant assurée par une commande unique constituée par une biellette calée sur un axe d'entratnement disposé entre les deux tubes de sortie symétriquement par rapport à ces derniers, ladite biellette étant articulée à son extrémité libre sur le manchon télescopique, gracie à quoi une rotation de 180e de ladite biellette provoque le désengagement du manchon d'étanchéité du tube de sortie sur lequel il est emmanché, la rotation du tube mobile, puis l'engagement du manchon d'étanchéité sur l'autre tube de sortie. 2. Aiguillage étanche selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le manchon télescopique est muni intérieurement d'un revêtement en un matériau doué d'élasticité afin d'assurer tout à la fois une parfaite étanchéité et un coulissement aisé du manchon sur les tubes, lors des opérations d'engagement et de désengagement. 3. Aiguillage étanche selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'axe d'en tratnement de la biellette de commande simultanée de rotation du tube mobile et de coulissement du manchon d'étanchéité télescopique, est entraîné en rotation de 1800, dans un sens ou dans l'autre sous l'action d'un vérin double effet l'attaquant par l'intermédiaire d'un engrenage démultiplicateur. 4. Aiguillage étanche selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérieé par le fait que l'axe d'entra- nement de la biellette de commande simultanée de rotation du tube mobile et de coulissement de rotation du tube mobile et de coulissement du manchon d'étanchéité télescopique, est entraîné en rotation ae 1800 dans un sens ou dans l'autre sous l'action d'un moteur électrique l'attaquant par l'intermédiaire d'un engrenage démultiplicateur. 5. Aiguillage étanclle selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'axe d'entrai- nement de la biellette de commande simultanée de rotation du tube mobile et de coulissement de rotation du tube mobile et de coulissement du manchon d'étanchséite télescopique, est entraîné en rotation de 1800 dans un sens ou dans l'autre sous l'action d'un moteur électrique tournant toujours dans le mdme sens et l'attaquant par l'intermédiaire d'un engrenage démultiplicateur dont le pignon de plus grand diamètre est relié par l'intermédiaire d'une biellette à une poulie entraînée par le moteur.