Brevet FR2348130A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne les convoyeurs pneumatiques assurant le déplacement automatique des charges dans deux sens différents au moyen da coussin d'air provenant d'un caisson contenant le fluide sous pres sion et délivré par des vannes s'ouvrant au passage des charges, assu rant -par là le renouvellement du coussin d'air sous les charges. Dans les dispositifs connus de ce genre, le fluide qui est en général de l'air, fuit en permanoncele long du convoyeur ce qui ne permet pas de concentrer l'énergie sous les charges; ils ne peuvent en général pas soulever des charges lourdes et ne sont pas économiques en énergie. On contait un dispositif t;LLr.tt,rl BrevetYno 126 360 8 comportant des vannes. Cependant, ces vannes présentent l'inconvénient de ne pas être réversibles et l'ensemble est de réalisation compliquée; de plus, ces vannes présentent l'inconvénient de ne pas entre suffisamment sensibles car, souvent dans ces types de convoyeur, la sensibilité exigée est telle qu'elle ne permet pas une généralisation de ces types de convoyeur autant qu'il se pourrait. Àu contraire, le disositif à action multiple, objet de l'inventi-;n, permet d'éviter ces inconvénients. Dans celui-ci, il est possible, gracie à la grende sensibilité de la vanne à soi ouverture, de convoyer de nombreux types de charge dans deux sens différents grâce à l'ouverture automatique de la vanne dans le sens de déplacement de la charge.Grâce aux vannes, l'énergie du fluide-moteur se concentre sous les charges sans pertes d'énergie; par ailleurs il y a plusieurs actions de propul sion - la force vive de l'air ou du fluide sortant du caisson tries inclinée qui pousse les charges - entre convoyeur et charges, un bouclage des veines d'air sous les charges crée un système dynamique orienté des flux propre à lui seul à soulever et à propulser les charges - un effet de dépression sur l'avant et un effet le vérin sur l'arrière assurent aux charges une sorte de plans inclinés artificiels et renouvelables Le dispositif, objet de l'invention, comporte des actions fluidiques au niveau des vannes et des actions fluidiques entre convoyeur et charge. Les vannes ont plusieurs parties distinctes - Un obturateur de forme rectangulaire très peu épais muni à une extémité d'un système d'articu lation et à l'autre ertêmit8 d'une partie rayonnée s'adaptant au profil cylindrique de la chemise - Un système de pilotage, soit à ressort, soit fluidique, destiné à faire remonter l'obturateur - Une chemise ajourée qui comporte un système d'articulation pour l'obturateur et à l'opposé une portion de profil cylindrique en secteur que parcoure l'obturateur masquant ou découvrant les lumières de la chemise de mise en coumunication du fluide moteur avec l'extérieur qui sont situées dans la partie cylindrique.La chambre étant à volume variable du fait de la position basse ou haute de l'obturateur, un système de purge à l'atmosphère est prévu - Le ressort maintient toujours l'obturateur en position fermée haute de façon à éviter l'entrée d'impuretés dans le caisson. L'étanchéité de la valve sur les flans et le profil cylindrique n'a pas besoin d'être rigoureuse car ce genre de convoyeur fonc tionne~à à des faibles pressions avec des débits importants et il faut bien évacuer la chaleur produite par la turbine s'il n'y a rien sur le convoyeur. La purge de la vanne servira à évacuer la variation du volume de fluide à son ouverture ainsi que les fuites dûtes aux jeux existant entre l'obturateur et la chemise car il faut diminuer an maximum les frottements pour une question de sensibilité de la vanne. Suivant une caractéristique de l'invention, l'articulation de l'obturateur sera un palier fluide avec une rotule, suivant une autre caracté- ristique, l'articulation sera un couteau, suivant une autre caract8ris- tique, l'articulation sera un axe. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la purge de la vanne peut-être faite par un système fluidique - genre Venturi-utilisant le fluide-moteur pour éjecter le fluide provenant - d'une part, du manque d'étanchéité de la vanne et - d'autre part, de la variation du volume entre l'obturateur et la chemise lorsque la vanne fonctionne car la pression du fluide-moteur est toujours plus grande dans le caisson que sous le coussin d'air. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, en position haute l'obturateur vient buter sur la paroi de la partie supérieure du convoyeur et en position basse, sur la chemise. On peut aussi envisager qu'en position haute l'obturateur bisent buter sur des bords appartenant à la chemise. En fonctionnement, une charge arrivant au-dessus de l'obturateur mobile et sur coussin d'air chasse l'obturateur vers le bas t les trous de mise en conimunicetion avec le fluide moteur de la chemise sont dégagés et l'air sort par la grande section que représente l'obturateur Les trous de la chemise sont légbrement orientés vers le haut de façon à ne pas souffler directement sur l'obturateur. Lorsque la charge est passée, du fait de l'orientation du ou des trous de sortie du fluide, l'obturateur va se trouver aspiré par effet Coanda, aidant en cela le ressort-qui sera d'autant plus faible. En fonctionnement, il existe sous la charge une pression statique qui plaque l'obturateur Vers le bas. Ces trous orientés peuvent Stre plus ou moins verticaux ou horizontauxs suivant les caractéristiques désirées de la vanne, de propulsion, sustentation, vitesse. Suivant une autre caractéristique de la vanne1 les points d'articulation de la vanne sont au nombre de deux, avec une rotule mobile à chaque extrémités comportant elles-mémes l'articulation et la partie cylindkique s'adaptant au profil de la chemise qui elle-meme est constituée de deux profils cylindriques opposés qui sont les profils conjugués des mouvements de l'obturateur et des deux rotules.Ces deux profils donnent à la vanne la propriété d'autre bi-directionnelle et auto-bloquante dans une position de débit Suivant une autre caractéristique de la vanne bi-directionnelle, elle comporte une chemise, deux obturateurs stouvrant en sens inverse par le centre et dont des biellettes bloquent la vanne dans une position de débit - Le convoyeur lui-mtme utilise la propriêté de débit très incliné des vannes. Au centre du convoyeur, des vannes débitent dans le sens de la longueur. De part et d'autre de ces vannes, d'autres vannes débitent perpendiculairement à celles du milieu en se regardant, de façon à chasser le fluide vers le centre, évitant ainsi que l'air ne s'échappe de suite de chaque cté de la charge. Ces vannes soufflent de part et d'autre de la charge, provoquant, entre convoyeur et charge, un phénomène de bouclage par réspiration; l'orientation finale du flux étant donnée par les vannes du centre qui infléchissent le flux dans le sens du débit de ces vannes. Grâce à la grande surface de dégagement de fluide, propriété de la vanne, il n'y a pas d'effet de collage entre la charge et le convoyeur et une épaisseur importante d'air sustente alors la charge. De plus, lors du mouvement de la charge, et ce, dans un sens quelconque, sur l'avant de cette charge, la vanne de sens du centre du convoyeur, du fait de sa forte orientation d'éjection, a tendance, lorsqu'elle est à peine introduite sous la charge, à plaquer la charge sur le convoyeur, avec toutefois, un film de fluide minimum. Les vannes situées sur l'arrière de la charge débitant à plein débit provoquent alors un basculement vers l'avant, de la charge. On a donc une suite de plans inclinés artificiels, renouvelables, propres à s'ajouter aux effets du - flux général et à l'éjection fort prononcée des vannes. Ces effets conjugués s'ajoutant, on a enfin, un convoyeur & coussin d'air d'une action dynamique certaine pour la sustentation et la propulsion des charges.Plusieurs rangs de ce dispositif peuvent Stre employés pour une plus grande largeur de convoyeur. Les dessins et lee schémas annexes illustrent, à titre d'etemplew plusieurs modes de réalisation du dispositif conformer à la présente invention. Selon la figure 1, on voit une valve bi-directionnelle en coupe, à deux profils conjugués de la chemise 1. La figure 1 montre la vanne ferlée, la figure 2 montre la vanne ouverte en débit. il y a une différence de purge entre la vanne figure 1 qui se fait en dessous du caisson 3 par l'intermédiaire d'une pipe filetée 4 et la vanne figure 2 dont la purge se fait au-dessus du convoyeur par l'intermédiaire des valves 5. Quand une charge sur coussin d'air arrive au-dessus des vannes figures et 2, la pression du coussin d'air appuie sur l'obturateur de forme rectangulaire 2, provoquant la rotation de l'obturateur autour de la rotule 6. La lumière 7 est dégagée et le fluide-moteur réalimente le coussin d'air. Si, sur figure 1, la charge arrivait de l'autre coté, elle provoquerait automatiquement, l'ouverture de la vanne de l'autre côté. L'obturateur-repère 2 et les paliers mobiles à rotules - repère 6 sont munis de trous - repère 8 qui sont destinés à équilibrer les pressions de fuite de la chemise de l'obturateur et des rotules de façon à ce que l'ensemble coulisse sur coussin d'air en captant le fluide du caisson par les trous 7 de chaque cSté de la chemise. l'orientation des trous 7 est au-dessus de l'obturateur 2 pour que la pression dynamique de fluide sortant par les trous 7 n'empêchent pas l'obturateur de remonter. Compte-tenu des profils cylindriques conjugués de la chemise, l'obturateur ne peut descendre dans la chemise des deux cStés à la fois, si bien qu'on peut se passer du ressort de maintien 9; l'obturateur étant alors arc-bouté sur les deux parois cylindriques de la chemise. Le ressort 9 pourrait etre aussi remplacé figure 1 par le clapet à contre-poids 10 et Il qui, en obturant la sortie de la pipe 4, du fait du manque d'étanchéité de l'ensemble de la vanne, provoquera, par son action obturatrice, unelégère pression dans la chambre intérieure de la chemise. Sur la figure 2, ltéchappement de la vanne se fait par des petits canaux 12 sur le dessous du convoyeur 3 on passant par un évidement 13 conterant un clapet 14. De dette façon, le coussin d'air de la charge 15 arrivant sur la droite, ne peut pénétrer dans la chambre intérieure de la chemise. Une charge 15 allant trop vite par rapport à la dimension de la vanne va recouvrir rapidement l'obturateur qui restera bloqué. Figure 3, suivant un autre mode de réalisation, la vanne est unidirection- nelle; elle sert alors comme vanne de débit de chaque cat8 du convoyeur pour 11 effet de vérin sous les charges et les bouclages de fluide comme l'indiquent les schémas des figures 7 et 8. Sur la figure 3, la pénétration du fluide pour le palier fluide de l'ensemble rotule-obturateurchemise se fait par 2 évents 16 au niveau de la rotule et placés dans les parois verticales de la chemise. On notera aussi que, dans le cas de la purge s'effectuant sous le calisson, la pipe 4 sert d'entretoise pour éviter le gonflement du coslvo eur 3. La figure 4 représente une variante de la vanne bi-directiormelle. c'est une juxtaposition contraire de la vanne figure 3, avec automaintien et blocage des obturateurs mécaniquement - lors d'un passage de charge. efet, selon la figure 4, la biellette 17 est venue e plaquer sous ~'ottlrateur 18 muni du bossage 19 pour l'empêcher de descendre lors du passage de la charge 15, la fonction inverse se reproduisant si la charge arrive par l'autre côté. La figure 5 représente une autre variante de réalisation de la vanne par une éjection du fluide dans la chambre intérieure de la chemise au moyen dtune action dynamique dépressive du fluide-moteur. La rotation de l1obturateur est ici mécanique par un couteau repere 20. La vanne est ici directionnelle mais elle pourrait être bi-directionnelle. La pénétration du fluide-moteur se fait par un évent 16 comme à la figure 3 débouchant à l'intérieur de l'obturateur. Le fluide s'échappe par le canal 21 créant une aspiration dans le canal fortement incliné22, de même pour le canal 23 qui crée une dépression dans le canal 24, afin de diminuer l'aspiration dans le canal 22. Quand une charge 15 arrive, elle obture le canal 23 partiellement; on a alors une rurpression dans le canal 24 qui souffle dans le canal 21, ce qui donne un renforcement de la dépression en 22, propre à rendre l'obturateur plus sensible par un effort moindre à le basculer. Lorsque la charge est au-dessus de 7'obturateur, la pression statique, de au coussin d'air, diminue les effets d'aspiration du canal 22; mais le grugeage 25 dans l'obturateur ainsi que la direction du flux de la vanne contribuent à garder en 22 une dépression suffisante propre à éviter à l'obturateur de remonter intempestivement.Lorsque la charge est passée, @e flux d'émergeance des trous 7 de la vanne va provoquer un rappel de l'obturateur , aide en cela par le ressort et la vanne se referme. Les figures 7 et 8 représentent le schéma de la partie dynamofluidique du convoyeur. Figure 8 on aperçoit l'implantation des vannes 26 qui con vervet vers le centre du convoyeur et au milieu du convoyeur rep.25 les vannes qui sont suivant les besoins directionnelles ou bidirectionelles. Les flux d'émergence pratiquement tangents des vannes 26 ( et convergents) à cause de la proximité de ces vannes produisent un phénomène de bouclage des flux avec reaspil-ation entre les vannes - les vannes 25 donnent alors une direction du flux général pour le convoyage des charges. On peut-être amené à diminuer '1espacement des vannes latérales rep.26 Lord a bord pour soulever la charge au maximum.A cet effet de propulsion s'ajoute un autre effet - la fig. 6 représente une charge se déplaçant de droite à rauche - Gråce à la forte direction des flux des vannes directiornelles rep. 25, il se produit sur l'avant de la charge rep. 15 une répression entre charge et convoyeur propres à plaquer vers l'avant la charge - Cependant les autres vannes qui débitent à plein soulèvent la charge à l'arrière d1un angle . On a un véritable plan incliné artificiel renouvelable au ur et à mesure du parcourt qui fait glisser la charge et dont l'ef'et de propulsion s'ajoute aux autres. Une légère temporisation à l'ouverture des vannes rep. 26 par dash-pot ou restriction de purge accentue les effets de basculement. Suivant une autre caractéristique du convoyeur dynamo-fluidique selon la fig. 9, les vannes rep. 26 sont dans un auget de largeur égale à celle du con- voyeur. L'auget est recouvert d'une membrane 33 poreuse, souple, glissante, légèrement en retrait du convoyeur au repos et en saillie lorsque les vannes 26 débitent de façon à soulever la charge davantage pour mieux la basculer et aussi de façon à limiter les pertes de fluide. Ces membranes peuvent êtres munies de trous d'échappement de fluide suffisant pour désactiver les vannes apres passage de la charge. Ce mode de réalisation convient pour les charges plates et identiuues. La fig. 10 reprcssnte un mode de réalisation du convoyeur envisagé; Il comporte une sole inférisure rep. 28, une sole superieure rep. 29 et deux profils vitraux rep. 30 oméga, les ailes de l'oméga servant en haut de guide et en bas de pieds. L'assemblage entre les différentes parties se faisant par boulons à teste fraisée par exemple. On peut également prévoir des joints d'étanchéité 31 entre soles et oméga - Les vannes rep. 32 servent également à parer aux gonflement des soles à cause de la pression. L'alimentation 33 du caisson peut entre réalisée en différents points du convoyeur. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrites et représentées à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Le dispositif objet de l'invention peut-étre utilisé pour le convoyage de charges et de palettes, les transports, les jeux, les effets spéciaux, artitiques, les tris, les transferts, les carrousels. Des applications particuliEreuent intéressantes peuvent entre envisagées pour le convoyage de charges planes mais déformées. REVENDICATIONS 1.- Convoyeur dynamo-fluidique permettant de propulser et de sustenter des charges au moyen d'un ensemble d'actions produits par des mouvements de fluide entre le convoyeur et les charges le fluide étant délivré au tomatiquement par des vannes à émergence du flux presque tangent au convoyeur, disposées de part et d'autre du convoyeur de façon à délivrer le fluide en opposition d'une part et disposées au centre du convoyeur de façon à délivrer le fluide dans les deux sens du convoyage d'autre part, pour provoquer un effet de vérin sous les charges, et le bouclage des flux de fluide entres les vannes latérales de façon aussi A orien ter le flux général associé à une inclinaison des charges dans le sens d'avancement formant une suite de plans inclinés artiiicitls les vannes Butant constituées d'un obturateur de forme rectangulaire s'articulant dansune chemise en forme de secteur munie dans sa partie cylindrique de trous de mise en communication du fluide moteur arrivant du caisson ces trous étant orientés de façon 0 ce que l'émergence du flux de fluide ne donne pas sur l'obturateur directement mais légèrement au-dessus pour que par effet Coanda l'obturateur soit légèrement aspiré vers le haut afin qu'il reste au repos dans cette position au moyen d'un ressort ou des profils conjugués formant un coin d'arboutement la purge des vannes pouvant se faire au-dessus ou en dessous du convoyeur au moyen d'une pipe dtéchappement ou d'un système fluidique d'aspira tion. 2.- Vanne selon la revendication 1 caractérisé en se que l'obturateur creux est muni de trous de captage du fluide moteur assurant un effet de palier fluide destiné à éviter les frottements. 3.- Vanne, selon la revendication 2, caractérisée en se que l'articulation de l'obturateur est un palier fluide, un axe, un couteau. 4.- Vanne, sslon la revendication 1, caractérisée en se que la force nécessaire au maintien de l'obturateur en position haute est un ressort, deux profils conjuguées opposés formant un coin d'arcboutement, un dis positif de bascule et de contre poids bouchant la pipe d'échappement, des biellettes. 5.- Vanne, selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'obturateur est creux pour hêtre plias léger, ce creux assurant la communication du fluide moteur au moyen de trous dans les flans de la chemise pour la répartition i fluide sur les cotés de ltobturateur ainsi qu'à ses deux extremités en vue d'un effet de parier fluide. 6.- Convoyeur dynamo-fluidique, selon la revendication 1, caraotérise en ce que les vannes latérales sont disposées en opposition. 7. Convoyeur dynamo-fluidique, selon la revendication 6, caractérisé en ce que les vannes latérales par leur disposition évitent une trop grande déperdition de fluide an réentrainant le fluide entres elles par un phénomène de bouclage des flux. 8.- Convoyeur dyr.amo-fiuidique, selon la revendication 1, caractérisé en ce que ltémerge.ce très inclinée du flux des vannes centrales indui sent aux flux des vannes latérales un mouvement d'ensemble propre à déplacer les charges bidirectionnellement. 9.- Convoyeur dynamo-fluidique, selon la reveniication 8, caractérisé en ce que l'émergence très inclinée du flux des annes conserve la pres sion dynamique des flux au maximum assurant un effet de vérin propre à lever la charge au maximum. 10.- Convoyeur dynamo-fluidique, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émergence très inclinée des flux des vannes associé à une légère temporisation provoque un basculement de la charge propre à l@ déplacer sur un plan incliné artificiel. 11.- Convoyeur dynamo-fluidique, selon la revendication 10, caractérisé en ce que 11 inclinaison des charges peut-etre amplifiée par une membrane souple, poreuse, glissante en vue de stadapter sous des charges non planes, en vue d'une moindre consommation de fluide