Brevet FR2347602A1 — publié le 19771104

La présente invention concerne un dispositif~d'aspiration locale totalement orientable dans l'espace, se composant essentiellement d'un élément d'aspiration se trouvant à l'extrémité d'une conduite tubulaire. De nombreuses opérations industrielles nécessitent la mise en oeuvre d'opérations telles que la soudure, au cours desquelles apparaissent des vapeurs et fumées dangereuses, et polluantes. On connait des dispositifs d'aspiration locale pour fumées qui ne donnent pas toujours entière satisfaction. On connaît également différents dispositifs d'aspiration locale comprenant un élément tubulaire pivotant et flexible, raccordé à un ensemble moteur-ventilateur, l'aspiration se faisant par un élément d'aspiration, et l'ensemble du dispositif pouvant etre orienté vers la source de fumées ou de vapeurs. Ces dispositifs connus comprennent un conduit flexible à structure non autoporteuse, et des bras articulés, comportant des systèmes élastiques situés à l'intérieur de l'élément tubulaire, Ces dispositifs connus présentent plusieurs inconvénients - le support articulé bouche partiellement le volume intérieur de l'élément tubulaire aspirant les fumées; - l'articulation entre les bras, les éléments de structure, comprenant des pivots d'orientation et des ressorts d'équilibrage, sont exposés aux vapeurs souvent acides et corrosives, d'où un risque de dégradation du matériel, Enfin, les dispositifs de ce type ont une longueur donnée. Un objet principal de l'invention est de proposer un dispositif d'aspiration efficace et fiable, pouvant etre dirigé vers des sources localisées de fumées et/ou de vapeurs, le volume intérieur de l'élément tubulaire aspirant les fumées ne comportant aucun obstacle ltobstruart partiellement. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif d'aspiration totalement orientable dans ltespace, muni d'articulations simples et uniformisées. Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif d'aspiration locale dont la longueur peut etre éventuellement réglée en fonction du déplacement éventuel de la source de fumées, par allongement ou raccourcissement de la conduite tubulaire orientable, en particulier par augmentation ou réduction du nombre des éléments standardisés qui constituent le dispositif. Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait que la conduite tubulaire transportant les fumées est constituée par deux ou plusieurs sections tubulaires rigides réunies entre elles par des sections tubulaires flexibles, au niveau desquelles sont montées des articulations du type geno#e,8 colliers, qui peuvent etre fixées par une bride aux extrémités des éléments tubulaires rigides que l'on doit réunir, tandis que des éléments élastiques d'équilibrage sont prévus à l'extérieur de la conduite ainsi obtenue. Selon une variante, pour réduire l'encombrement extérieur des systèmes d'articulation, et pour réaliser simultanément l'étanchéité de l'assemblage entre les éléments flexibles et les éléments rigides de la conduite, le dispositif peut présenter des caractéristiques techniques permettant d'élargir le champ de ses applications, qui peut en particulier ne pas etre limité à l'aspiration locale de fumées et/ou vapeurs. Le dispositif d'aspiration et/ou de refoulement, selon cette variante, présente les possibilités d'utilisation suivantes - insufflation locale d'air ou d'un gaz, de manière plus générale; - dispositif orientable pour l'aspiration ou le refoulement de fluides, de manière générale; - gaine protectrice souple et orientable pour cables électriques convenablement isolés, destinés par exemple à etre reliés å des machines ou à des éléments de machines devant accomplir des mouvements programmés d'amplitude limitée; - gaine pour conduites d'eau, d'air, et gaines pour câbles, de manière plus générale; - section tubulaire Lumineuse, si le dispositif est réalisé en un matériau transparent et contient une source lumineuse, par exemple une ou plusieurs lampes électriques. D'autres caractéristiques et avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente l'ensemble du dispositif; - les figures 2 et 3 représentent des détails agrandis de ce dispositif; - la figure 4 est une vue de côtE du dispositif selon l'invention; - la figure 5 représente à une autre échelle un mode préféré de réalisation d'un élément particulier du dispositif; - la figure 6 représente une vue partielle en coupe selon 111-111- de la figure 4; - les figures 7 et 8 sont des vues de côté et de dessus, respectivement, d'un mode de réalisation d'une des articulations;; - les figures 9 et 10 représentent une vue de côté, de face, respectivement, d'un élément à collier faisant partie d'une articulation;et - les figures 11 à 15 illustrent une autre forme d'articulation et certaines parties de cette articulation. Sur les figures 1 à 3 le dispositif représenté comprend un moteur électrique 1 entraînant un ventilateur d'aspiration contenu dans la chambre de dépression 2, qui est reliée à un coude tubulaire rigide 3,4, (pouvant pivoter autour d'un axe vertical), lui-meme relié à un premier élément tubulaire rigide 7, par l'intermédiaire d'un élément de tuyau flexible gaufré 6 et d'un support articulé désigné de manière générale par la réfé-rence 5. D'une manière analogue, l'élément tubulaire 7 est relié d un deuxième élément tubulaire rigide 8, et éventuellement à d'autres éléments semblables, 9, etc. Chaque support 5, représenté sur la figure 2, comprend un couple de colliers 12~14 présentant un couple de branches parallèles et juxtaposées 13, et respectivement 15, dont les extrémités 13a ou 15a sont fixées de manière articulée à l'aide des pivots 16, et de rondelles-frein 17.Les colliers 12,14? au niveau d'une ou des deux extrémités,sont emmanchés dans les sections tubulaires rigides 4,7-7,8, etc., avec, de préférence, blocage des bords 6a des sections correspondantes des tuyaux flexibles 6, sur la paroi des éléments tubulaires rigides 4,7,8, etc. Des sangles 18 sont éventuellement employées pour permettre le démontage séparé des sections tubulaires flexibles 6, au niveau des colliers 12,14 des articulations 5. ta dernière section tubulaire rigide de la conduite d'aspiration, représent#ée ici par la référence 9, présente une articulation 10 selon deux axes perpendiculaires, ce qui permet une capacité totale d'orientation de l'élément aspirant 11. L'articulation 10 comprend un collier 21 articulé en 22, (figure 3), grace à un bouLon 23 avec écrou 24 et rondelle 17, au centre de la chape 19 qui présente des branches 25 formant fourche,lequel élément 19 est articdé grâce à ces branches, et grâce à des boulons et écrous 26, sur les branches 27 portées par le collier 28 vissé sur la paroi de la section tubulaire cylindrique 29 raccordée à lrélément aspirant 11. Des éléments élastiques 30, fixés de manière appropriée aux points fixes ou mobiles du dispositif d'aspiration, permettent d'équilibrer les- masses en fonction des différentes positions pouvant etre choisies. Sur la figure 1, l'orientation convenable de l'axe des différentes articulations 6 permet d'orienter la conduite tubulaire, dans l'espace, d'une manière quelconque, ce qui permet d'employer le dispositif meme dans des volumes restreints ou encombrés d'obstacles fixes. Gracie à la structure décrite, la lumière du dispositif est totalement libre, puisque les organes constituant les arti culations se trouvent à l'extérieur de cette conduite, et ladite conduite peut etre allongée ou racomrcie de manière rapide, tandis que l'élément d'aspiration 11 peut etre orienté et placé de manière quelconque, selon les nécessités. Sur la figure 4, on trouvera une réalisation préférée du dispositif, selon une variante de l'invention, qui comprend un élément 100 fixé de manière appropriée à un point fixe A, et contenant éventuellement un ventilateur d'aspiration ou de refoulement, en fonction de l'utilisation souhaitée du dispositif. Le ventilateur peut etre absent, lorsque le dispositif selon l'invention est destiné à une autre utilisation. La référence 200 désigne un moteur électrique éventuel entraînant le ventilateur > si celuici est présent. Sur l'élément 100 (figure 6), est fixé le collier 111, portant une bride lîla liée à la bride 110 par lesboulonsll3. La bride lîla et la bride 110 sont munies de gorges contenant des joints 114 disposés entre lesdits colliers et la bride 112 du coude tubulaire 103 qui peut naturellement présenter n'importe quel rayon de courbure. A l'extrémité libre du coude 103 (figure 4), est emmanchée l'extrémité d'une section de tuyau flexible 105 dont l'extrémité opposée est emmanchée sur la section tubulaire rigide 106. La section tubulaire rigide 106 est reliée à une deuxième section tubulaire rigide 107 au moyen d'une deuxième section de conduit flexible 105. Dans le cas considéré, la section tubulaire rigide 107 est reliée à l'élément 109 par une autre section de tuyau flexible 105. Au niveau de chaque raccord entre les sections tubulaires rigides et flexibles, sont montées des articulations 104,104a qui sont, dans le cas de la figure 4, différentes de l'articulation montée entre la dernière section tubulaire rigide 107 et la bouche d'aspiration ou de refoulement 109. Sur les figures 7 et 8, chaque articulation comprend un couple d'éléments 115 solidaires de colliers cylindriques 116. Les extrémités libres des éléments 115 aboutissent à des éléments 117 en forme de disques, solidaires, forés au centre. Chaque couple d'éléments 115 constitue une articulation montée comme représenté sur la figure 8 entre chaque couple opposé de disques 117. Un disque-frein 118 est inséré dans les disques 117, ce disque 118 étant en "Ferodo" ou en un autre matériau de friction. Des boulons 119 et des écrous correspondants réunissent les couples opposés de disques 117 pour réaliser des joints de serrage selon l'axe x-x entre les deux éléments 115 de chaque articulation 104. Comme cela est représenté sur la figure 10 chaque collier 116 peut etre muni d'oreilles 121 présentant des trous coaxiaux 120 destinés à laisser passer un boulon de serrage non représenté. Une partie ou la totalité des colliers 116 présente en outre (figures4, 7, 9) des oreilles 121 (figures 4, 7, 9) pour la fixation de ressorts d'dquilibrage 122 agissant avec les systèmes 1173 118 de blocage. Sur les figures 11 à 153 les articulations entre sections consécutives d'éléments tubulaires rigides présentent également un collier 116 présentant des branches parallèles 115 et des disques 117 accouplés par un système de blocage, à des disques analogues 123 d'un élément 124 qui est à son tour articulé en 125 avec un élément 126 présentant un collier 127. Les axes des articulations 128 et 129 (figures 11, 15) sont normaux entre eux et les colliers 116 et 127 sont réunis par une section de tuyau flexible et reliés aux sections tubulaires rigides et/ou å la dernière section tubulaire rigide 107 et à ltélément d'aspiration ou de refoulement 109, au joint universel, ce qui permet une orientation totalement libre dans l'espace. De préférence, les colliers 116, 127 permettent de fixer les extrémités des sections de tuyau flexible 105 autour des sections tubula ires rigides. Les extrémités desdites sections tubulaires flexibles 105 peuvent en outre etre fixées d'une manière quelconque par rapport aux sections tubulaires rigides, tandis que les articulations entre les différents éléments rigides, gracie à leur structure, peuvent etre assemblées de manière que l'on obtienne un rayon important de courbure des sections tubulaires flexibles (articulations 104 et 108 sur la figure 4) ou un rayon faible de courbure (articulation 104a, figure 4). On voit qu'en réalisant un assemblage étanche entre les éléments tubulaires rigides et flexibles, et en utilisant de manière appropriée les deux types d'articulation décrits, il est possible de réaliser un dispositif partiellement flexible, pouvant etre orienté d'une manière quelconque dans l'espace, et présentant les caractéristiques essentielles suivantes - quelle que soit l'utilisation envisagée du dispositif, son volume intérieur est totalement dégagé car les articulations et les systèmes élastiques de support et d'équilibrage se trouvent à ltextérieur; - en bloquant les systèmes de jonction des différentes articulations, il est possible de réaliser une conduite autoporteuse, après orientation dans l'espace, d'une manière quelconque;; - en choisissant des matériaux appropriés en ce qui concerne les sections tubulaires rigides ou flexibles, on peut réaliser une conduite fonctionnant en aspiration ou en refoulement d'air, de gaz, de fumées, et de fluides en général; - on peut réaliser un dispositif d'aspiration de fumées, vapeurs, ou poussières, et analogues, correspondant à certaines opérations, par exemple un dépolissage. te dispositif selon l'invention peut contenir des cables électriques, des tuyaux en caoutchouc, gomme, ou tout autre matériau, et des tuyaux convenant par exemple à une soudure oxyacétylénique. En choisissant de manière appropriée le diamètre des éléments tubulaires rigides et flexibles, on peut avantageusement utiliser le dispositif selon-l'invention comme porte-cables ou porte-tuyaux flexibles, et simultanément comme dispositif d'aspiration ou de refoulement d'air, ou d'un fluide en général. On peut envisager d'autres utilisations, par exemple uneçutilisation comme diffuseur de lumière, le dispositif, ou une partie de ce dispositif, étant alors réalisé en un matériau approprié transparent et des sources lumineuses étant disposées dans l'élément tubulaire, par exemple des lampes ou des tubes fluorescents. Une autre utilisation avantageuse du dispositif vient du fait que, en réalisant l'élément d'aspiration 11, 109, en un matériau approprié transparent et opaque, on peut utiliser le dispositif d'aspiration sur un poste de soudure, ledit élément d'aspiration remplaçant le masque de protection généralement indispensable. t'homme de l'art pourra facilement associer différemment les articulations et éléments du dispositif selon l'invention, pour obtenir une structure analogue présentant des sections tubulaires, ou d'une autre forme, flexibles et rigides, totalement orientable dans l'espace, les systèmes d'articulation décrits, ou des systèmes équivalents évidents, pouvant meme éventuellement etre transférés à l'intérieur des sections tubulaires rigides. REVENDICATIONS 1. Dispositif du type conduit tubulaire consistant en une association de sections rigides et flexibles, orientable d'une manière quelconque dans l'espace, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs éléments tubulaires rigides 7, 8 entre lesquels sont intercalés des éléments tubulaires 6 flexibles et à articulations 5 comprenant des couples d'éléments munis de colliers 21, 28 de vissage ou d'emmanchement sur les extrémités des éléments tubulaires rigides adjacents, les extrémités d'une section tubulaire intermédiaire 6 de tuyau flexible étant bloquées sur lesdits éléments rigides tubulaires adjacents, chaque articulation étant fixée entre lesdits éléments, articulée selon deux axes orthogonaux et munie d'éléments 17 permettant le mouvement de l'articulation > lTens-emble réalisant une conduite tubulaire de diamètre quelconque et de longueur réglable par le nombre d'éléments, orientable d'une manière quelconque dans l'espace. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque articulation 104, 104a est constituée au moins par un couple de bras constitués chacun par un collier 116 solidaire d'un couple de branches parallèles 115 aboutissant à des disques coaxiaux 117 comportant entre eux un élément-frein 118. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites articulations est constituée par trois bras mutuellement articulés selon deux axes orthogonaux, l'un desdits éléments (élément intermédiaire) ne présentant pas de collier. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les articulations 104, 104a, 108, montées entre deux sections tubulaires rigides, se trouvent à l'extérieur de l'élément tubulaire, et laissent donc l'intérieur de cet élément totalement libre. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 A 4, caractérisé en ce que des éléments et systèmes élastiques d'équilibrage sont associés aux articulations 104, 104a, 108, cesdits éléments élastiques étant situés à l'extérieur de la conduite tubulaire. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque articulation 104a est contenue dans la section tubulaire flexible correspondante 105, ainsi que les colliers 116 des éléments 115 respectifs qui se trouvent aux extrémités opposées des sections correspondantes 106, 107 tubulaires rigides qui sont reliées entre elles.