Brevet FR2568229A1 — publié le 19860131

Procédé t dispositif de répartition automatique de charge,pour le deplacement de charges sur coussins fluidiques. La présente invention concerne un procédé et un dispositif de répartition élastique automatique de charge,pour le déplacement de charges importantes sur coussins fluidiques tels que coussins d'air ou coussins d'eau. On connais bien maintenant les applications du principe du déplacement de charges importantes (machines-outils, engins de levage, conteneurs, ouvrages d'art, etc.) sur coussins fluidiques. Selon ce principe,on crée entre la charge transporter et la surface d'appui un film d'air ou d'eau sur lequel flotte ladite charge. Le frottement de la charge sur la surface d'appui devient quasi inexistant, de sorte qu'un faible effort de poussée suffit pour assurer le déplacement de la charge dans n'importe quelle direction. I1 est ainsi possible de déplacer ou de transporter des charges extrémement importantes au moyen de trois ou quatre patins à coussins d'air ou d'eau places sous lesdites charges ou equipant des plateformes de transport. Sel v. les procédés e techniques actuel s, les patins fluidiques composés d'un ou plusieurs coussins d'air ou d'eau ont une orientation fixe par rapport à 7a charge qu'ils sup orcent, soit parce qu'ils sont rigidement assemblés aux plateformes de transport ou de transfert, soit parce que chacun d'eux est rigidement rixe à sa propre plaque d'appui sur laquelle repose la charge. L'inconvénient qui en résulte, est que les charges ne peuvent étire déplacées que sur une surface plane. En effet, pour que les coussins fluidiques puissent engendrer un film ou flux d'air ou d'eau permettant la "flottabilité" de la charge, il faut qu'ils aient une orientation rigoureusement parallèle à la surface d'appui. Or, ce parallélisme n'étant pas conservé lorsqu'on aborde une pente, les coussins sustentateurs mal orientés ne remplissent plus leur fonction et la sustentation ou "flottabilité" de la charge n'est plus ou est mal assuree,de sorte que son déplacement deviens impossible ou difficile. La presente invention a notamment pour objet de remédier à cette importante insuffisance des procédés et dispositifs actuels de déplacement de charges sur coussins d'air ou d'eau. Selon l'invention, cet objectif est atteint par la mise en oeuvre d'un procéde et d'un dispositif suivant lequel les patins fluidiques sustentateurs sont fixés au support de charge au moyen d'une articulation, cylindrique ou sphérique, grâce à laquelle ils sont auto-orientables. Ce procédé et ce dispositif ont principalement pour avantages - de permettre le déplacement de charges très importantes sur des surfaces portantes contenues dans des plans différents, les modules à coussin(s) d'air ou d'eau restant en permanence convenablement orientés et espaces par rapport à ces surfaces, - d'assurer automatiquement une répartition élastique et constante de la charge sur l'ensemble des modules ou coussins des patins sustentateurs,quelle que soit la configuration des surfaces portantes. Les buts, caractéristiques et avantages susBentionnés, et d'autres encore,ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation d'une plateforme de transport de charge équipée de patins fluidiques sustentateurs auto-orientables, selon un premier exemple d'exécution du dispositif de l'invention. La figure 2 est une vue en plan de la figure 1. La figure 3 est une vue en élévation d'un mode d'exécution d'un patin fluidique sustentateur indépendant correspondant à un autre exemple de réalisation du dispositif de l'invention et montre dans une position active. La figure 4 est une vue en élevation d'un autre mode d'exécution d'un patin à coussins fluidiques indépendant, également montré dans une position active. La figure 5 est une vue en élévation d'un troisième exemple de réalisation d'un patin à coussins fluidiques indépendant montre en position de repos. La figure 6 est une vue en plan de la figure 5. La figure 7 est une vue en élévation montrant l'application des patins à coussins fluidiques illustrés aux figures 5 et 6, au transport d'une charge reposant sur la plaque support de charge desdits patins. Les figures 8 à 10 sont des vues en élévation illustrant le fonctionnement du dispositif de répartition automatique de charge selon l'invention. On se réfère audits dessins pour décrire des exemples intéressants, quoique nullement limitatifs, de réalisation du dispositif et de mise en oeuvre du procédé selon 1 'invention. Ce dispositif et ce procédé sont principalement remarquables par le fait que chaque patin fluidique sustentateur 1 est fixé au support de charge 2 ou 3, au moyen d'une articulation 4, cylindrique ou sphérique, grâce à laquelle il est auto-orientable. Chaque patin ffluidique sustentateur 1 peut étre constitue d'un ou plusieurs modules la eux-mêmes composés d'un ou plusieurs coussins d'air ou d'eau lb. Le ou les coussins d'air ou d'eau équipant les patins fluidiques sustentateurs sont exécutes selon toute technique connue ou convenable, appropriée à la nature du fluide utilisé (air ou- eau). Les figures 1 et 2 montrent un premier exemple de réalisation C-u dispositif de l'invention qui, dans ce cas,est constitué par une plateforme de transport comprenant un châssis ou support de charge 2 équipé de quatre patins fluidiques sustentateurs 1 auto-orientables disposés aux angles d'un quadrilatère. Chacun de ces patins est constitué par un un que module la comportant quatre coussins d'air ou d'eau lb, et est fixe au châssis 2 au moyen d'une articulation cylindrique 4 comprenant un axe 4a traversant des oririces ménages dans les longerons 2a du châssis 2 et dans une chape triple 1 solidaire de la face supérieure de l'embase rigide ld sous laquelle sont fixés les coussins. Selon cet exemple d'exécution, la charge C à transporter est soulevée et placée sur le châssis 2, en vue de son transport ou déplacement. Toutefois, dans de nombreux cas,il peut être impossible ou non souhaitable de soulever la charge et de l'installer sur le châssis d'une platef6rme de-transport. Dans ce cas,le déplacement des charges est obtenu en glissant sous leur propre châssis, des patins fluidiques sustentateurs d'encombrement réduit lesquels peuvent être totalement in dépendants les uns des autres ou reliés entre eux par des barres d'accouplement démontables. Ces patins possèdent leur propre plaque support de charge, leurs propres coussins et leurs propres pieds de repos. Les figures 3 à 6 illustrent des patins fluidiques sustentateurs de ce genre. Selon 1 'exemple de réalisation représent à la figure 3, le patin 1 comprend un unique module la comportant une pluralité de coussins d'air ou d'eau lb et équipe de pieds ou cales de repos le. Ce module multi-coussins est fixe à une plaque 3 constituant le support de charge,au moyen d'une articulation 4, cylindrique ou sphérique. Lorsque les coussins sont alimentés à l'aide du fluide sustentateur sous pression, le patin prealablem2nt engagé sous la charge figurée par la fiche C se soulève et assure le soulèvement de celle-ci. La figure 4 illustre un autre mode d'exécution d'un patin fluidique sustentateur qui peut être agencé pour pouvoir être engagé individuellement sous une charge reposant sur des cales ou etre assujetti au châssis d'une plateforme de transport. Selon ce mode d'exécution, le patin 1 comprend deux modules la comportant, chacun, une pluralite de coussins d'air ou d'eau lb et équipés de pieds ou cales de repos le. Suivant une disposition avantageuse,ces deux modules multicoussins sont fixés, au moyen d'une articulation 5, cylindrique ou sphérique, aux extrémités opposees d';n balancier répartiteur de charge 6 lui-même fixé, par sa partie médiane et au moyen d'une articulation 4, au support de charge qui peut être une plaque ou autre organe d'appui 3 ou le châssis 2 d'une plateforme de transport. Chaque articulation 5 est disposée à égale distance de l'articulation 6. On conçoit que les modules multi-coussins la sont auto-orientables par rapport au balancier répartiteur de charge 6 qui est lui-même auto-oriencable par rapport au support de charge 2 ou 3. En outre, la charge supportee par celui-ci est également répartie sur chacun des modules la. Suivant le mode d'exécution illustré aux figures 5 et 6, le patin fluidique sustentateur 1 comprend trois modules la, la', la" comportant, chacun, quatre coussins d'air ou d'eau lb et équipes de pieds ou cales de repos le. Deux modules multi-coussins (modules la, la') sont fixés, respectivement, au moyen d'une articulation 7a, 7b, cylindrique ou sphérique, aux extrémités opposées d'un balancier répartiteur de charge secondaire 8 lui-même fixé, par sa partie médiane et au moyen d'une articulation 9, cylindrique ou sphérique, à l'une des extrémités d'un balancier répartiteur de charge principal 10. Chaque articulation 7a,7b, est disposée à gale distance de l'articulation 9. Le balancier répartiteur de charge principal 10 est fixé, au moyen d'une articulation 4, cylindrique ou spherique,au support de charge qui peut être une plaque ou autre organe d'appui 3 ou le châssis 2 d'une plateforme de transport. D'autre part,le troisième module multi-coussins la" est fixé, au moyen d'une articulation Il, cylindrique ou sphérique, à la seconde extrémité du balancier repartiteur de charge principal 10. Les articulations 7a et 11 des modules extérieurs la et la", respectivement, sont disposees à égale distance de l'articulation centrale générale 4. D'autre part, l'articulation 9 reliant le balancier secondaire 8 au balancier principal 10 est comprise dans un plan vertical disposé à une distance D du plan vertical passant par l'articulation centrale générale 4, cette distance D étant égale à la moitié de la distance D1 qui separe le plan vertical dans lequel est comprise l'articulation 11 reliant le module extrême la" au balancier principal et le plan vertical passant par ladite articulation centrale générale 4. L'articulation 7b reliant le module intermédiaire au balancier secondaire 8 est disposée au-dessous de l'articulation centrale genérale 4 ; ces deux articulations étant comprises dans le même plan vertical. Le balancier secondaire 8 et le balancier principal 10 sont avantageusement constitues, chacun, par une pluralité de plaques robustes rigidement entretoisées. On précise qu'un verin compensateur (non représenté) peut être interposé entre la charge C et les patins articulés auto-orientables 1, de façon à pouvoir absorber les différences de niveau pouvant exister dans la surface portante, entre les différents points d'appui de la charge. Les figures 8 à 10 illustrent le fonctionnement du dispositif de répartition automatique de charge selon l'invention appliqué au chargement d'une charge à bord d'une barge amarree contre un quai et dont le plancher P forme un angle .changeant avec la surface supérieure Q de celui-ci. Sur la figure 8, les patins articulés à coussins d'air ou d'eau placés à 1 'avant. de la charge C flottent au-dessus de la surface plane Q du quai, à proximité du plancher P de la barge. Sur la figure 9, les coussins antérieurs du module avant la du patin sont arrivés au-dessus du bord du plancher P. La surface d'appui de ce module est donc constituée à la fois par le bord du plancher P de la barge et par le bord du quai Q, c'est-à-dire par deux plans formant un angle entre eux. Grâce à sa fixation au moyen de l'articulation 7a, le module la a pu basculer automatiquement de sorte que ses coussins restent orientés de maniera acceptable par rapport aux deux plans qui constituent sa surface d'appui. Les coussins des deux autres modules multi-coussins la' et la" restent également convenablement orientés par rappor-L leur surface d'appui Q de sorte que la charge C est également supportée par l'ensemble des coussins du patin qui travaillent. ainsi à la même charge et donc à la même pression. Sur la figure 10, une moitie de l'ensemble des coussins du patin flotte au-dessus du plancher P de la barge, tandis que la seconde moitié flotte au-dessus du quai Q, le module intermédiaire la' entant place en sustentation à la fois au-dessus du bord dudit plancher et au-dessus du bord dudit quai. Grâce aux articulations 7a, 7b et 9, les modules la, la' et le balancier secondaire 8, respectivement, ont pu basculer automatiquement, de manière que les coussins-de ces modules conservent une orientation convenable par rapport à leur surface d'appui inégale. On observe que, lors de ce chargement, les patins auto-orientables selon l'invention absorbent aussi automatiquement les variations de l'angle que forment,entre eux, le plancher P de la barge et la surface supérieure Q du quai , variations provoques par le roulis auquel peut être soumise la barge et/ou par l'augmentation progressive de la charge de cette dernière. On conçoit que le procédé et le dispositif selon l'invention permettent, grâce à l'auto-orientation des patins à coussins d'air ou d'eau e/ou à l'auSo-orientation de chacun des modules multi-coussins ou à coussin unique composant chaque patin, d'obtenir une répartition automatique et constant de la charge, quelle que soit la configuration de la surface portante, y compris dans les cas ou les patins ont des dimensions relativement importante pour autoriser le déplacement ou le transport de charges tres volumineuses et très lourdes. REVENDICATIONS 1. - Procédé de répartition automatique de charge, pour le déplacement de charges sur coussins fluidiques tels que coussins d'air ou coussins d'eau, caractérisé en ce que chaque patin fluidique sustentateur (1) est fixé au support de charge (2, 3) au moyen d'une articulation (4), sphérique ou cylindrique, grâce à laquelle il est auto-orientable. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge supportée par chaque patin fluidique sustentateur (1) est transmise aux modules (la) à coussin(s) d'air ou à coussin(s) d'eau constituant ce patin, par l'intermédiaire d'un balancier répartiteur de charge (6) assujetti, d'une part, par sa portion centrale et au moyen d'une articulation (4), cylindrique ou sphérique, au support de charge (3) et, d'autre part, par ses portions extrêmes opposées et à l'aide d'articulations (5), cylindriques ou sphériques, auxdits modules. 3. - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la charge supportée par chaque patin fluidique sustentateur (1) est transmise aux modules (la, la', la") à coussin(s) d'air ou à coussin(s) d'eau constituant ce patin,d'une part, par l'intermédiaire d'un balancier répartiteur de charge principal (10) assujetti, au moyen d'une articulation (4), cylindrique ou sphérique, au support de charge (3) et, d'autre part,pour au moins deux desdits modules (la, la') par l'intermédiaire d'un balancier réparti'ceur de charge secondaire (8) lui-même relié, d'une part,par sa portion centrale et au moyen d'une articulation (9), cylindrique -ou sphérique,à l'une des portions extrêmes dudit balancier répartiteur de charge principal, et, d'autre part, par ses portions extrêmes opposées et au moyen d'articulations (7a, 7b), cylindriques ou sphériques, à ces deux modules (la, la'). 4. - Dispositif de répartition automatique de charge,pour le déplacement de charges sur coussins fluidiques tels que coussins d'air ou coussins d'eau, caractérisé en ce que chaque patin fluidique sustentateur (1) est fixe au support de charge (2, 3) au moyen d'une articulation (4), sphérique ou cylindrique, grâce à laquelle il est auto-orientable. 5. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque patin fluidique sustentateur (1) comprend au moins deux modules (la) à coussin(s) d'air ou à coussin(s) d'eau, et en ce que ces modules sont assujettis au support de charge (3) par l'intermédiaire d'un balancier répartiteur de charge (6) relie, d'une part, par sa portion centrale et au moyen d'une articulation (4), cylindrique ou sphérique, audit support de charge (3) et, d'autre part, par ses portions extrêmes et au moyen d'articulations (5), cylindriques ou spheriques, auxdits modules (la). 6. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque patin fluidique sustentateur (1) comprend au moins trois modules (la, la',la") à coussin(s) d'air ou à coussin(s) d'eau, et en ce que deux au moins de ces modules (la, la') sont assujettis au support de charge (3), d'une part, par l'intermédiaire d'un balancier répartiteur de charge secondaire (8) relie, par ses portions extrêmes et aux moyens d'articulations cylindriques ou sphériques (7a, 7b),auxdits modules (la, la') et, d'autre part, par l'intermédiaire d'un balancier répartiteur de charge principal (10) fixé, d'une part, au support de charge (3) au moyen d'une articulation cylindrique ou sphérique (4) et, d'autre part, par l'une de ses portions extrêmes et au moyen d'une articulation cylindrique ou sphérique (9), à la portion centrale dudit balancier répartiteur de charge secondaire (8). 7. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le troisième module (la") à coussin(s) d'air ou à coussin(s) d'eau, est assujetti, au moyen d'une articulation cylindrique ou sphérique (11), à la seconde portion extrême du balancier répartiteur de charge principal (10). 8. - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les articulations (7a, 11) des modules extrêmes (la, la") sont disposees à égale distance de l'articulation centrale générale (4) assurant la liaison entre le balancier répartiteur de charge principal (10) et le support de charge (3), et en ce que la distance (D) comp-rise entre l'axe de basculement (4) du balancier répartiteur d'effort secondaire (8) et l'axe de basculement du balancier répartiteur d'effort principal (10) est égale à la moitiée de la distance (D1) comprise entre l'axe de basculement (4) de ce dernier et l'axe de basculement (11) du module (la") directement assujetti audit balancier répartiteur d'effort principal (10). 9. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérise en ce qu'un vérin compensateur est interposé entre la charge (C) et les patins articulés autoorientables (1).