Brevet FR2566548A1 — publié le 19851227

1. La présente invention se rapporte à un dis- positif pour la régulation automatique de la pression d'équi- pements à coussin dVair dans des chariots de transport portés sur coussin d'air, comportant: - un robinet principal relié à un réseau d'air comprimé, et - un robinet à étranglement réglable pour chaque équipement à coussin d'air, connecté entre le robinet principal et l'équipement à coussin dVairo Un tel système est prévu pour s'appliquer à un engin porté par coussin d'air, pour la commande automa- tique de la pression d'air d'alimentation pour chaque équi- pement à coussin d'air, en fonction de la charge exercée sur l'équipement. Ce dispositif peut également s'appliquer pour les systèmes existants de support sur coussin d'air, en remplacement des systèmes à commande manuelle pour faciliter l'emploi du dispositif, optimiser la consommation d'air et minimiser l'usure des équipements à coussin d'airo Des solutions du type antérieur sont par exemple les suivantes: - robinet principal réglable du type à boisseau sphérique (1) avec réglages fixes par étranglement pour chaque équipement à coussin d'air (3) pour équilibrer et limiter le débit d'air (figure 1). - soupape commune de régulation de pression (1) montée sur un panneau de commande en combinaison avec des réglages, réglables ou fixes, par étranglement (2) pour chaque coussin d'air (3) dans le cas d'une charge symétrique (figure 2). - soupape de régulation de pression pour chaque équipement à coussin d'air dans le cas d'une charge dissymétrique (figure 3). Une caractéristique commune de ces solutions est qu'il faut régler manuellement la pression de l'air qui arrive pour chaque équipement à coussin d'air pour chaque condition de charge et la modifier si la charge change. Dans le cas de conditions de charge dissymétrique, il faut de plus commander indiv iduellement la pression pour chaque équipement à coussin d'air. En outre, l'opération de commande est difficile du fait que les pressions d'arrivée dans les équipements à coussin d'air doivent être contrôlées de façon plutôt précise. Une pression trop faible fait que la jupe du coussin pneumatique racle le sol et une pression trop élevée amène des vibrations sous charge (broutement). On se réfère de plus, auxdocumentssuivants qui décrivent des systèmes de commande automatique de la pression: Publication de Brevet GB 1 174 939, Publications de Brevets US 3 332 508, 3 340 943 et 3 835 952 Documents publiés (DE) 2 001 831 et 2 048 069. Ces systèmes de commande automatique du type antérieur sont basés sur des composants à déplacement méca- nique et sont à la fois compliqués et coûteux à fabriquer. L'objet de l'invention est d'éliminer les difficultés associées à la technologie de type antérieur décrite ci-dessus et de fournir un type entièrement nouveau de système de commande pour la commande automatique de la pression des équipements à coussin d'air. L'invention est basée sur le fait que, en utilisant les caractéristiques physiques de l'équipement à coussin d'air, on enregistre le moment o l'équipement à coussin d'air quitte le sol et la pression de l'air d'admission dans le coussin d'air est fixée à ce moment. De façon plus spécifique, le dispositif conforme à l'invention se caractérise en ce qu'il comporte: - un robinet régulateur de la pression d'air à gain connecté entre le robinet principal et le robinet à étran- glement, et - une boucle de réaction constituée d'une ligne sous pression allant de l'équipement à coussin d'air à l'arrivée de commande du régulateur de pression. L'invention apporte des avantages considé- rables. C'est ainsi que l'invention permet par exemple -la commande automatique de la pression d'air (débit) d'un équipement à coussin d'air indépendamment de la charge. Il suffit donc que l'opérateur s'occupe de démarrer et d'arrêter la manoeuvre du système à coussin d'air. Du fait que la pression est automatiquement commandée en.relation correcte avec la charge, la consom- mation d'air est optimisée, l'usure de l'équipement à coussin d'air est minimisée et sa tendance à vibrer est éliminée. De façongénérale, l'invention aide à auto- matiser les systèmes et les installations portés sur coussin d'air, par exemple la manoeuvre, commandée à distance, des chariots portés sur coussin d'air au moyen d'un dispositif radio ou optique de commande à distance - On va examiner l'invention plus en détail ci-dessous à l'aide de réalisations prises à titre d'exerple et en accord avec les dessins joints. - Les figures 1 à 3 sont une présentation schématique des trois systèmes de commande du type antérieur. - Les figures 4 à 6 représentent en coupe la façon dont l'équipement à coussin d'air réagit au débit d'arrivée d'air comprimé. - La figure 7 représente sous forme graphique la pression (P) régnant dans l'équipement à coussin d'air en fonction de la pression (P1) de l'air d'entrée pour différentes charges. - La figure 8 est une présentation schéma- tique d'une réalisation du dispositif conforme à l'invention. La description suivante de l'invention se réfère aux figures 4 à 7. Lorsque l'on raccorde l'air comprimé à l'équipement à coussin d'air, le système se comporte comme suit: - le sac à air en forme de tore 7 se remplit d'air (figure 4), remplissant le jeu qui existe entre le sac à air et le sol. L'aspect extérieur et la forme du sac à air peuvent varier, selon le fabricant, - lorsque le sac à air 7 est plaqué contre le sol, la pression à l'intérieur du sac à air 7 monte (figure 5). La pression de l'air d'entrée augmente de façon correspon- dante et la pression à l'intérieur de l'équipement à coussin d'air 3 monte linéairement, l'équipement 3 se soulevant simultanément. Ceci est basé sur le fait que la force de soulèvement peut s'exprimer comme produit de la pression par la surface, F = p x a, - lorsque la pression augmente, la force de soulèvement augmente et, lorsque cette force de soulèvement dépasse la charge G, le sac à air ne peut plus se tenir plaqué contre le sol et l'air commence à fuir, formant une lame d'air entre l'équipement à coussin d'air et la surface de base; F = p x a > G (figure 6), - si la pression de l'air à l'entrée continue à augmenter, la pression à l'intérieur du coussin d'air resteconstante et seule la consommation d'air augmente (figure 7). La pression de l'air d'entrée à laquelle le sac à air 7 râcle le sol varie avec la charge de l'équi- pement à coussin d'air 3 comme représenté sur la figure 7. On mesure la pression de l'air à l'intérieur de l'équipement à coussin d'air 3 et on utilise le signal de pression pour commander la pression de l'air arrivant dans l'équipement à coussin d'air. Ce signal de pression peut soit servir à commander directement un régulateur pneumatique soit, converti en signal électrique, servir à entrainer un appareil électrique de régulation de la pression. Dans ce qui suit on décrit en détail le fonctionnement du système de commande en se référant à la figure 8. L'air provenant du réseau d'air comprimé estenvoyé au robinet principal 1 qui sert à mettre le sys- tème en circuit et hors circuit. L'air passe du robinet principal 1 au robinet de régulationde pression 8 à gain, auquel on se réfère dans la description qui suit en tant que régulateur de pression et qui règle la pression d'air arrivant à l'entrée de l'équipement à coussin d'air 3. Entre le régulateur de pression 8 et l'équipement 3 est monté un robinet de commande réglable 2 avec lequel est défini le gain du régulateur de pression 8. Le signal de pression en provenance de l'équipement à coussin d'air 3 est envoyé, par l'intermédiaire de la ligne sous pression et de l'autre robinet à étranglement réglable 10, à l'entrée de commande du régulateur de pression 8. La ligne sous pression 5 peut comporter un amortisseur de pulsations 9 pour éliminer les fluctuations rapides de pression qui se produisent dans la ligne sous pression lorsque l'équi- pement à coussin d'air 3 passe par exemple sur des zones inégales du sol. Le régulateur de pression 8 est mécaniquement préréglé pour une pression qui correspond aux transports avec un chariot, porté sur coussin d'air, vide. Si le robinet principal 1 est ouvert, l'air d'entrée est relié au régu- lateur de pression 8 et l'équipement à coussin d'air 3 est alimenté sous la pression préréglée du régulateur d'air 8. En même temps que le coussin d'air se remplit, la pression régnant dans la ligne de pression 5 augmente et le régu- lateur de pression 8 commence à augmenter dans la même proportion la pression de l'air d'entrée. La pression qui règne dans la ligne sous pression 5 augmente linéairement jusqu'à ce que le sac à air 7 décolle du plancher. A ce moment, la pression régnant dans l'équipement à coussin d'air 3 est stabilisée et le régulateur de pression 8 se règle sur la pression qui correspond à la charge de l'équi- pement à coussin d'air 3, ce qui se traduit par une con- sommation d'air optimisée. On peut alors verrouiller le réglage du régulateur de pression 8 pour éviter qu'il ne soit influencé par les fluctuations de la pression dans l'équipement à coussin d'air 3 au cours du transport. On règle la plage de travail du régulateur de pression 8 de façon que ce soit le robinet à étranglement 2 qui définisse la pression pour la charge maximale (gain du régulateur). Ce réglage effectué, le régulateur 8 est alors réglé pour toutes les conditions de charge, de la charge nulle jusqu'à la charge maximale. Pour des charges symétriques, un système de commande commun est suffisant pour tous les équipements à coussin d'air du chariot et le signal de commande pression n'est prélevé que sur l'un des équipements à coussin d'air 3. Si la charge est dissymétrique, on peut commander indi- viduellement ou par paires les équipements à coussin d'air 3. En restant dans le cadre de l'invention, on peut naturellement concevoir aussi d'autres réalisations que celles décrites ci-dessus. Il en résulte que le système peut par exemple être configuré pour que le signal de pression pro- venant de l'équipement à coussin d'air soit envoyé à un transducteur de pression piézorésistif qui convertit le signal de pression en un signal électrique (mV ou mA). Le signal électrique analogique peut alors être envoyé à une unité de commande à base de microprocesseur qui commande un régulateur électrique de pression de façon correspondant à ce qui a été décrit dans l'exemple d'application ci- dessus. R E V E N D I C A T I 0 N S REVENDICATIONS 1 ) Dispositif pour la régulation automa- tique de la pression d'équipements à coussin d'air (3) dans des chariots de transport portés sur coussin d'air, comportant: - un robinet principal (1) relié à un réseau d'air comprimé, et - un robinet à étranglement réglable (2) pour chaque équi- pement à coussin d'air (3), connecté entre le robinet prin- cipal (1) et l'équipement à coussin d'air (3), caractérisé en ce qu'il comporte: - un robinet régulateur de la pression d'air (8) à gain connecté entre le robinet principal (1) et le robinet à étrang lement (2), et - une boucle de réaction (5, 10) constituée d'une ligne sous pression (5) allant de l'équipement à coussin d'air (3) à l'arrivée de commande du régulateur de pression (8). 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la boucle de réaction (5, 10) comporte un second robinet à étranglement réglable (10) monté dans la ligne sous pression (5, 10). 3 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne sous pression (5) comporte un amortisseur de pulsations (9) pour éliminer les fluctua- tions de la pression régnant dans la ligne sous pression (5). 4 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le régulateur de pression (8) est préréglé mécaniquement pour une pression de travail cor- respondant à la pression d'un chariot de transport, porté sur coussin d'air, dans des déplacements à vide. ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le régulateur de pression comporte un réglage de pression verrouillable.