Brevet FR2387176A1 — publié le 19781110

La présente invention, due aux travaux de Messieurs Francis PRANGERE de la Société Anonyme dite : SOCIETE D'ETUDES INDUSTRIELLES DE VILLEJUIF et de Guy GOBERT, Maurice DALLE, Harry BEAUJARD de'l'INSTITUT MAX VONzLAUE - PAUL LANGEVIN, concerne un dispositif de manutention sur coussin de fluide, du type comportant : une structure rigide destinée & recevoir une charge à transporter, et au moins un aéroglisseur à jupe flexible mont8 sur la structure. I1 existe plusieurs moyens de manutention sur coussins d'air soit, par exemple, les-systames å lèvres adaptés & l'aérotrain, ou les systèmes å lèvres gonflables adaptés aux palettes detkans- port. Ces systèmes ont des modes de fonctionnement tout ou rien, et ils exigent des mouvements d'élévation des charges appliquées de plusieurs centimètres. La présente invention a notamment pour but de remédier å ces inconvénients en utilisant un système progressif à jupe flexible. Ce but est atteint conformément à l'invention du fait que le dispositif comporte en outre plusieurs aéroglisseurs du type à paroi rigide - dits aérostatiques - montés sur la structure et répartis autour de l'aéroglisseur à jupe flexible. Avantageusement, chaque aéroglisseur å paroi rigide est monté sur la structure par l'intermédiaire d'un bras déformable de suspension. Avantageusement, une articulation rotule relie chaque aéroglisseur aérostatique au bras de suspension correspondant. Avantageusement, les aéroglisseurs aérostatiques sont disposés aux sommets d'un polygone régulier dont le centre coïncide approximativement avec celui de l'aéroglisseur à jupe flexible. Avantageusement, l'aéroglisseur à jupe flexible comprend: un joint de confinement annulaire-gonlable prenant appui sur la structure rigide, des moyens pour délimiter de façon étanche un espace de confinement ouvert-vers le bas, ces moyens comprenant le joint gonflable, et des moyens pour injécter du fluide sou8 pression à pression réglable dans l'espace de confinement, et le joint est associé à des moyens d'alimentation en fluide comprimé permettant son gonflage à une pression réglable indépendamment de celle du fluide injecté par les moyens d'injection dans l'espace de confinement. Avantageusement, espace de confinement de l'aéroglisseur à jupe flexible comprend une chambre de confinement ouverte vers le bas, dans laquelle débouchent directement les moyens d'injecion, cette chambre étant séparée du reste de l'espace de confinement par une membrane reliant de façon continue l'embou- chure desdits moyens d'injection à la partie inférieure du joint gonflable sur toute la périphérie de ce dernier, des moyens de communication étant ménagés entre ladite chambre et le reste de 1'espace de confinement, la chambre de confinement présentant une forme s'amincissant depuis l'endroit où débouchent les moyens d'injection jusqu > à la périphérie de ladite chambre. Avantageusement, la membrane est percée. Avantageusement, l'espace de confinement est délimité vers le haut par une deuxième membrane souple reliant,de façon étanche l'embouchure des moyens d'injection à la partie supérieure du joint gonflable. Avantagéusement, les première et deuxième membranes sont souples. Avantageusement, les moyens d'injection comprennent un injecteur monté mobile verticalement sur la structure et auquel sont fixées -les première et deuxième membranes, des moyens de butée étant prévus pour arrêter ledit injecteur en position haute, la première membrane étant tendue lorsque le joint est gonflé et l'injecteur est en position haute. Ainsi, à la structure rigide, des aéroglisseurs du.type aérostatique sont adjoints par l'intermédiaire d'un système élastique chargé de supprimer les effets hypersta tiques du montage et de compenser les différences de levée. Le fonctionnement des aéroglisseurs de stabilité résulte de l'injection de gaz par des buses et des chambres de distribution, cette injection a lieu à pression indus -trielle, l'écoulement gazeux qui s'effectue entre le sol et la paroi indéformable de ces aéroglisseurs assure l'éta blissement du film sustentateur avec une hauteur de levée de quelques centièmes de millimètres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels - ia figure 1 est une coupe verticale suivant le plan I-I de la figure 2, à travers un dispositif selon un mode de réalisation de 1-' invention t et - la figure 2 est une vue de dessous du dispositif de la figure 1. Le dispositif représenté comprend une plate-forme rigide de forme circulaire 1 destinée à recevoir la charge à transporter et un aéroglisseur 2 du type à joint de confine ment gonflable, placé sous la plate-forme 1. Cet aéroglisseur 2 est réalisé de la-maniere suivante : une jupe cylindrique rigide d'axe vertical 3 fait saillie vers le bas à partir de la face inférieure la de la plate-forme 1. Un joint de confinement gonflable 4 de forme torique s'appuie intérieurement contre cette jupe 3 et sur ladite face inférieure la. L'intérieur du joint 4 est relié par l'intermédiaire d'une conduite 5 s'adaptant sur un raccord dudit joint, à une source d'air comprimé 7. La plate-forme 1 est percée dlun trou central 8 coaxial à la jupe 3, et qui est traversé avec faible jeu par un injecteur tubulaire rigide 9 présentant un collet 10 à son extrémité inférieure. A son extrémité supérieure, le tube d'injecteur 9 est raccordé à une extrémité d'une conduite il dont l'autre extrémité est reliée à une source d'air comprimé 12. Le collet 10 est relié de façon continue, d'une part, au sommet du tore 4 par une membrane annulaire dite supérieure 13 et, d'autre part, à la base du tore 4, par une deuxième membrane annulaire dite inférieure 14. Alors que la membrane supérieure 13 établit une liaison étanche entre le collet 10 et le tore 4 et délimite par conséquent vers le haut, de façon étanche, un espace de confinement de l'aéroglisseur, la membrane inférieure 14 est percée de trous 14a mettant en communication l'espace 15 compris entre les membranes 13 et 14 avec la chambre de confinement proprement dite 16 où débouche directement l'injecteur 9 par l'orifice 9a. La pression, dans le joint 4 est réglée par un détendeur réglable 17 interposé sur la conduite 5. La pression dans l'espace de confinement 15, 16 est réglée au moyen d'un autre détendeur réglable 18 interposé sur la conduite 11. Il est ainsi possible de régler à des valeurs différentes les pressions régnant respectivement dans le joint 4 et dans l'espace de confinement 15,16. Les membranes 13 et 14, qui peuvent être réalisées en caoutchouc,- se rejoignent au niveau du collet 10 pour former un bord commun 19 enserré dans le collet 10 ; ces membranes 13, 14 sont conformées et agencées de telle sorte qu'en l'absence de surpression dans l'espace 15,16, le joint 4 étant gonflé, l'injecteur 9 prend la position de repos représentée sur la moitié gauche de la figure 1, position pour. laquelle le bord 19, fixé a l'injecteur des membranes 13 et 14, est sensiblement situé à mi-distance entre le sol 20 et la face inférieure la de la plate-forme 1, les membranes 13 et 14 pouvant être légèrement tendues.Lorsqu'une pression pneumatique suffisante est appliquée au moyen de l'injecteur 9 dans l'espace de confinement 15, 16, l'injecteur 9 est mis en position haute pour laquelle le collet 10 entre en butée contre la plate-forme I, comme cela est représenté sur la moitié droite de la figure 1. La membrane inférieure 14 est alors tendue et revêt une forme tronconique très évasée vers le bas, forme qui est indépendante de la valeur de la pression régnant dans la chambre de confinement 16.La membrane inférieure 14 donne ainsi à la chambre de confinement 16 une forme sensiblement tronconique évasée vers le bas dont l'angle au sommet est choisi suffisamment grand pour permettre -un fonctionnement progressif de l'aéroglisseur, c'est-à-dire une augmentation continue et progressive de la hauteur de levée "a" de l'ensemble- du dispositif pour des valeurs croissantes de la pression d'air injecté dans l'espace de confinement 15,16 (voir moitié droite de- la figure 1). Cet angle au sommet est typiquement choisi à une valeur supérieure à 45 . Bien entendu, la hauteur de levée - ou hauteur de fuite - "a" est due à l'échappement d'un film fluide à l'endroit des bords de fuites constitués par l'extrémité inférieure du tore 4. La plate-forme 1 pourrait être équipée d'un nombre au moins égal à trois, d'aréoglisseurs tels que 2 de manière à constituer un dispositif à coussin d'air ayant une bonne stabilité. Dans l'exemple représenté, la plate-forme 1 ne comporte qu'un seul aéroglisseur à joint de confinement gonflable 2. L'instabilité.de c,sy,stème à un seul coussin d'air est compensée par la dispositiode trois aéroglisseurs du typera parois rigides 21 montés chacun à l'extrémité libre d'une barre déformable de suspension(de-flexion ou de torsion) 22 fixée à son autre extrémité sur la plate-forme 1 ; les barres 22 sont disposées à 1200 l'une de l'autre autour de l'aéroglisseur 2 de ladite plate-forme 1, et les aéroglisseurs 21 sont placés de manière à déterminer un triangle équilatéral dont le centre coïncide avec l'axe central de l'aéroglisseur 2 (figure 2).Les aéroglisseurs 21 comportentcha- cun n chambres (1 ndS9)dedistribution 23 alimentées en air compri- mé à partir d'une source 24 par l'intermédiaire d'une conduite 25 sur laquelle est prévu un détendeur de réglage 26. Chaque aéroglisseur 21 est monté sur le bras 22 correspondant-par l'intermédiaire d'une articulation à rotule 27 (figure 1) Ainsi, grâce à la possibilité de régler à des valeurs différentes les pressions P1 et P2 régnant, respectivement, dans le joint 4 et dans l'espace de confinement 15,16 et grace à la forme s'amincissant régulièrement du centre à la:périphérie, de la chambre de confinement 16 de l'aéroglisseur 2, il est possible d'obtenir des hauteurs de levée "a" très faibles et donc une consommation de gaz comprimé réduite au minimum, en réglant -ces pressions P1 et P2 à des valeurs convenables, pour une charge de valeur donnée. A titre d'exemple, on donne ci-dessous des valeurs typiques de ces deux pressions et de la hauteur de levée "a" obtenue pour deux valeurs distinctes de la charge P1 P2 charge "a" 1,7 bars 2 bars 2 100 kg 0,4 mm 1,3 bars 1,5 bars 1 500 kg 0,3 mm La présente invention trouve notamment=application dans le transport avec précision de charges lourdes et, plus particulièrement, dans les dispositifs adaptés aux protections contre les rayonnements associés aux appareillages de physique. Ainsi, le dispositif à jupe selon l'invention est constitué de deux parties élastiques étanches recevant chacune le fluide compressible à pression réglable indépendamment de celle de l'autre partie. L'une des parties 4 fait office de joint gonflable. L'autre partie (15 et 16) fait office de vérin déformable et sert également de réservoir pour l'écoulement fluide cons titubant le film gazeux sustentateur. Chacune de ces fonctions ainsi obtenues résulte d'une liaison mécanique avec séparation étanche de ces deux parties du système à jupe. Les enveloppes 4a, 13, 14 de ces parties sont avantageusement en matériau plastique ou en caoutchouc. L'enveloppe 4a du joint 4 peut être incluse dans l'enveloppe 13,14 du vérin. Les deux parois 13,14 de l'enveloppe du vérin sont reliées entre elles en 19 par l'injecteur de gaz comprimé 9,10. L'ensemble des enveloppes 4a, 13, 14 est avantageusement maintenu dans une structure indéformable 1,3 sur laquelle s'appuie la charge (non représentée). Après mise en pression des enveloppes 4a et 13, mise à l'étant tendu de la paroi de subdivision 14 et levée de la charge de quelques dixièmes de millimètres, l'ensemble peut glisser librement sur le sol 20 mais est verticalement instable. Aussi à la structure de résistance,des aéroglisseurs du type aérostatique 21 sont adjoints par l'intermédiaire d'un système élastique (22) chargé de supprimer les effets hyperstatiques du montage et de compenser les différences de levée. fonctionnement des aéroglisseurs de stabilité 21 résulte de I'injection de gaz par des buses 28 dans-les chambres 23, cette injection a lieu à pression industrielle : ltécoule- ment gazeux qui s'effectue entre le sol et la paroi indéformable de ces aéroglisseurs 21 assure l'établissement du film sustentateur avec une hauteur de levée "b" qui est. généralement inférieure à la hauteur de levée "a", "b" a typiquement pour valeur quelques centièmes de millimètres. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de manutention sur coussin de fluide, du type comportant une structure rigide destinée à recevoir une charge à transporter, et au moins un aéroglisseur à jupe flexible monté sur la structure, caractérisé en ce qu'il comporte en outre plusieurs aéroglisseurs du type à paroi rigide - dits aérostatiques - montés sur la structure et répartis autour de l'aéroglisseur à jupe flexible. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque aéroglisseur à paroi rigide est monté sur la structure par l'intermédiaire d'un bras déformable de suspension. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une articulation à rotule relie chaque aéroglisseur aérostatique au bras de suspension correspondant. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les aéroglisseurs aérostatiques sont disposés aux sommets d'un polygone régulier dont le centre coincide approximativement avec celui de l'aéroglisseur à jupe flexible. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'aéroglisseur à jupe flexible comprend un joint de confinement annulaire gonflable prenant appui sur la structure rigide1 des moyens pour délimiter de façon étanche un espace de confinement ouvert vers le bas, ces moyens comprenant le joint gonflable, et des moyens pour injecter du fluide sous pression à pression réglable dans l'espace de confinement, et en ce que le joint est associé à des moyens d'alimentation en fluide comprimé permettant son gonflage à une pression réglable indépendamment de celle du fluide injecté par les moyens d'injection dans l'espace de confinement. 6. Disp-ositif-selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'espace de confinement de raéroglisseur à jupe flexible comprend une chambre de confinement ouverte vers le bas, dans laquelle débouchent directement les moyens d'injection, cette chambre étant séparée du reste de l'espace de confinement par une membrane reliant de façon continue l'embouchure desdits moyens d'injection à la-partiç inférieure du joíntggonflable sur toute la périphérie de ce dernier, des moyens de communication étant ménagés entre ladite chambre et lé reste de l'espace de confiné- ment, la chambre de confinement -présentant une forme s'amincissant depuis l'endroit où débouchent les moyens d'injection jusqu'à la périphérie de ladite chambre. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la membrane est percée. 8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que espace de confinement est délimité vers le haut par une deuxième membrane souple reliant, de façon étanche, l'embouchure des moyens d'injection à la partie supérieure du joint gonflable. 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 à.8, caractérisé en ce que les première et deuxième membranes sont souples. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens d'injection comprennent un injecteur monté mobile verticalement sur la structure et auquel sont fixées les première et deuxième membranes, des moyens de butée étant prévus pour arrêter ledit injecteur en position haute, la première membrane étant tendue lorsque le joint est gonflé et l'injecteur est en position haute.