Brevet FR2495592A1 — publié le 19820611

La présente invention concerne un dispositif de préhension fonc- tionnant par succion destiné à opérer sur une charge, d'abord une pré- hension et ensuite éventuellement un transport. Une application particulièrement visée réside dans la manutention du bois et plus précisemment des planches. Il convient cependant de préciser que cette application n'est absolument pas exclusive et que, bien que dans la présente description il ne soit fait état que de la préhension et manutention des planches, le dispositif de l'invention peut être utilisé pour des charges diverses quelles que soient leur dimension, leur forme et leur matériau constitutif. Pour ce qui concerne les planches, leur dimension et donc leur poids sont extrêmement variables. A titre d'exemple, pour une bille de bois de longueur donnée, l'épaisseur des planches débitées dépend de la destination de celles-ci, leur largeur varie pour une même bille et augmente à mesure qu'on approche de l'axe de la bille. Les dispositifs de préhension à succion sont connus. On connaît tout d'abord des dispositifs de préhension par succion à clapets, ceux-ci donne entière satisfaction dans certaines applica- tions mais ils sont complexes et donc onéreux; ils sont à exclure du cadre de la présente invention. On connaît par ailleurs des dispositifs de préhension par succion sans clapets, ils sont en général constitués d'un caisson relié à un groupe d'aspiration, la base du caisson étant dotée de multiples trous cloisonnés par un quadrillage définissant des alvéoles et des lignes d'étanchéité avec lesquelles vient en contact la charge à sai- sir. L'invention vise un dispositif de préhension par succion sans cla- pets du type précité. Dans ces dispositifs, lorsqu'une charge, par exemple une planche est en prise avec la base perforée du caisson d'aspiration, plusieurs fuites sont observées, elles sont, de façon schématique de trois -2- types. Il y a tout d'abord les fuites dites ordinaires qui résulte de l'existence de certains trous qui se trouvent soit, non recouverts et occultés par la charge,soit partiellement recouverts seulement. Au tra- vers de ces trous, l'aspiration se fait à plein débit et la fuite est totale. Compte tenu de leur nature, ces fuites résultent uniquement de la dimension relative de la charge à saisir et de la plaque perforée constituant l'embase du caisson d'aspiration. Il y a ensuite les fuites dites de périmètre qui existent au niveau des lignes de contact entre la surface de la charge et l'embase perforée du caisson d'aspiration. Ces fuites peuvent être réduites en prévoyant des éléments d'étanchéité pouvant être par exemple conformés ou disposés sur le bord libre du quadrillage équipant la base de la plaque perforée. Pour être pleinement efficaces,ces éléments d'étanchéité doivent être relativement rigides et il faut surtout que la surface de la charge ne soit pas trop irrégulière. Il y a enfin les fuites résultant de la porosité du matériau cons- tituant la charge. Ces fuites peuvent être très importantes dans le cas d'un matériau alvéolaire et nulles par exemple dans le cas de plaques de tôle. Pour les planches de bois, les fuites dues à la porosité sont extrê- mement faibles et en tout cas négligeables par rapport aux deux autres types de fuites précisés ci-dessus. Pour un type de charge donné, les différentes fuites déterminent pour l'appareil un rendement haut et un rendement bas. La puissance du groupe d'aspiration à utiliser résultera de ces valeurs en tenant compte d'un coefficient de sécurité. L'invention à pour objet un dispositif de préhension par succion, sans clapets,ne présentant pas les inconvénients desdispositifs connus et permettant notamment,en réduisant les fuites en fonctionnement,d'obte- nir un bon rendement et donc de nécessiter un groupe d'aspiration de puis- sance réduite. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de préhension par succion, sans clapets,du type constitué par un caisson relié à un grou- pe d'aspiration, la base du caisson étant pourvue d'une pluralité d'orifices caractérisé par le fait que ces orifices sont à parois poreuses. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la base du cais- son est constituée par une couche de mousse pourvue d'orifices. La mousse choisie pourra être une mousse de polyuréthane. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les orifices pré- vus dans la plaque de mousse sont oblongs; la grande dimension de ces ori- lO fices étant parallèles à la longueur des planches à saisir. C'est encore une caractéristique de l'invention que de disposer les orifices oblongs en quinconce de façon à augmenter la probabilité de pré- sence. - D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après, en faisant référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs parmi les- quels: - la fig. 1 est une vue schématique en coupe du dispositif de pré- hension par succion sans clapets,conforme à l'invention. - la fig. 2 est une vue de dessous du dispositif de la fig. 1. - les fig. 3 et 4 sont des vues partielles analogues à celles de la fig. 2 montrant des variantes de l'invention. - la fig. 5 est une vue partielle, en coupe, à plus grande échelle, de l'embase perforée du dispositif de la fig. 1. - les fig. 6 et 7 montrent de façon schématique, l'influence de la porosité du matériau constitutif de l'embase perforée du dispositif de la fig. 1, sur le phénomène de succion. Comme cela apparaît à la fig. 1, le dispositif de préhension de l'invention est constitué par un caisson 1 dont la partie supérieure est reliée par unetubulure 2 à un groupe d'aspiration non représenté. L'as- piration à l'intérieur du caisson 1 s'effectue suivant la flèche f. La base du caisson 1, qui dans l'exemple représenté est rectangu- laire, est constituée essentiellement d'une plaque 3 de mousse dans la- quelle est prévue une pluralité d orifices 4 traversant de part en part la plaque 3 et reliant donc l'intérieur du caisson 1 à l'extérieur lors- -- 4 - que aucune charge ne vient les occulter. La plaque de mousse 3 peut être par exemple réalisée en mousse de polyuréthane. Le dispositif fonctionne par succion et est totalement dépourvu de clapets. La plaque de mousse 3 est fixée à la base du caisson 1 d'une part sur le pourtour de celui-ci et d'autre part au moyen d'une structure 5 comportant au moins une ouverture par orifice 4 mettant en communication le caisson 1 et les orifices 4, la section de cette ou ces ouvertures étant calibrée en fonction de la section des orifices 4. La structure 5 à pour unique fonction de supporter mécaniquement la plaque de mousse 3; elle ne participe absolument pas à la fonction de succion ou de préhen- sion du dispositif. Cette structure 5 est conçue d'une part pour ne pas masquer les orifices 4 de la plaque de mousse 3 et d'autre part pour ne pas offrir un obstacle trop conséquent au champ d'aspiration créé au tra- vers de la plaque de mousse 3. Comme cela apparaît à la fig. 2, dans un premier mode de réalisa- tion, les orifices 4 sont cylindriques, ils sont disposés en, lignes paral- lèles. Sur le mode de réalisation de la fig. 2, un décalage par exemple d'un demi-pas d'une ligne à l'autre pourrait permettre d'obtenir un réseau d'orifices 4 en quinconce. La variante de la fig. 3 montre une plaque de mousse 3 dans laquelle sont réalisés des orifices 6 oblongs. La grande dimension de ces orifices 6 est parallèle à l'axe des planches ou produits similaires-à saisir. A la fig. 3, les orifices 6 sont disposés en lignes parallèles sans décalage d'une ligne à l'autre. Dans le cas de la fig. 4, un décalage des orifices 6 d'une ligne à l'autre confère au réseau d'orifices 6 une dis- position en quinconce. Le fonctionnement du dispositif de l'invention et les avantages résul- tant de l'utilisation d'une plaque de mousse 3 perforée vont maintenant être décrits en faisant référence aux fig. 5, 6 et 7. Compte tenu de la porosité de la mousse 3, le champ d'aspiration ou de succion n'est pas limité en surface à la surface correspondant à celle des des orifices S (fig. 5). - A la fig.6, la partie hachurée, limitée vers le haut par la ligne 7 représente, au sein d'une portion de plaque de mousse 3 définie par deux orifices 4 consécutifs, la répartition de l'effet de succion. La ligne 8 en trait pointillé figure l'allure théorique de cette zône. On constate à la fig.6 que, même au centre de la base de la portion de mousse 3 représentée, c'est-à-dire au point P, un effet de succion est observé, il participe à la fonction de préhension d'ensemble. L'importan- ce de la zône hachurée délimitée par la courbe 7 dépend bien entendu de l'épaisseur de la plaque de mousse 3 et surtout de sa porosité,c'est-à- dire de la proportion de cellules ouvertes au sein de la mousse 3. A la fig. 7, les courbes pratique 9 et théorique 10 montrent un cas - o les paramètres permettent d'obtenir au point P un effet de succion quasiment nul. Les zônes latérales hachurées délimitées par les lignes Il montrent un cas o il existe, à la base de l'élément de mousse 3 toute une zône T dans laquelle aucun effet de succion n'est observé. De façon imagée, les zones hachurées des fig. 6 et 7 illustrent le fait que l'aspiration ou succion qui permet la préhension n'est pas limi- tée auxsurfaces S correspondant à la section des orifices 4 mais que cha- que surface S est entourée d'un halo dans lequel la succion s'opère, de façon décroissante à mesure qu'on s'éloigne de l'axe de l'orifice 4 con- cerné. L'utilisation, pour constituer l'embase perforée du caisson 1, d'une plaque de mousse 3 permet d'épouser parfaitement la surface de la charge et donc favorise la préhension en réduisant les fuites dites de périmètre. La plaque de mousse 3 permet également de supprimer les garnitures d'é- tanchéité utilisées dans les dispositifs de l'art antérieur, ces garni- tures pour être pleinement efficaces devaient être relativement rigides et pour obtenir un bon contact avec la surface de la charge,il fallait donc augmenter la puissance du groupe d'aspiration. La mousse permet également au dispositif de préhension d'être plei- nement efficace même lorsque la planche à saisir présente des défauts 249sS92 -6- importants résultant par exemple du défibrage ou qu'elle présente un gau- chissement important ou encore en présence de sciure ou de noeuds. De plus, la mousse permet, sur une pile dans laquelle les défauts d'accumu- lent, de rendre le dispositif tout de même opérationnel. La mousse permet encore au dispositif de fonctionner avec des-planches de grande longueur présentant une flexibilité non négligeable. Cbmpte tenu du halo de succion entourant les orifices 4 de la plaque de mousse 3, il est possible de réduire le pas des orifices 4 ce qui per- met d'une part d'augmenter la probabilité de présence et d'autre part et surtout de réduire la puissance de la source d'aspiration nécessaire. On peut modifier les caractéristiques de la plaque de mousse 3 en jouant sur son épaisseur ou sur son matériau constitutif. On peut utiliser des mousses autres que de polyuréthane et prévoir des plaques dont la proportion de cellules ou pores ouverts est plus ou moins grande. Il est possible par ailleurs d'intervenir de façon artificielle sur la porosité de la mousse utilisée pour constituer la plaque 3. On peut par exemple recouvrir la surface interne des orifices 4 et/ou-la ou semiétanche base de la plaque 3 d'un enduit étancheZ Un tel enduit peut être constitué par exemple d'une peinture bitumineuse ou caoutchoutique. D'autres varian- tes de l'invention peuvent être envisagées sans sortir de son cadre en reprenant la caractéristique essentielle de celle-ci à savoir l'utilisa- tion pour constituer l'embase perforée du caisson d'aspiration 1, d'une plaque plus ou moins poreuse constituée de façon préférée par de la mousse. -7 - R E.V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de préhension, par succion, sans clapets, du type comportant un caisson relié à un groupe d'aspiration dont la base est constituée par une plaque perforée, caractérisé par le fait que la plaque perforée (3) est, entre ses orifices (4,6), poreuse. 2. Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que la plaque (3) est réalisée en une mousse de matière plastique présentant une proportion de cellules ou pores ouverts plus ou moins grande. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que la plaque (3) est réalisée en mousse de polyuréthane. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les orifices (4) sont cylindriques. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que les orifices (6) ont une section oblongue. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que les orifices (4, 6) sont disposés en lignes parallèles, un décalage d'une ligne à l'autre conférant au réseau une disposition en quinconce. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que la base de la plaque (3) de mousse est recouverte d'un enduit étanche ou semi-étanche. 8. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 7 caractérisé par le fait que la surface interne des orifices (4, 6) est recouverte d'un enduit étanche ou semi-étanche. 9. Dispositif suivant l'une des revendications 7 ou 8 caractérisé par le fait que l'enduit étanche ou semi-étanche est une peinture bitumi- neuse ou caoutchoutique. 10. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9 caractérisé par le fait que la force de levée assurée est supérieure à celle qui résulte de la surface d'aspiration seule.