Brevet FR2640600A1 — publié le 19900622

- 1 - Dispositif de sustentation et dispositif de déplacement d'objets La présente invention se rapporte à un dispositif de sustentation d'objets sensiblement plats, tels que des planches en bois, des panneaux, des poutres, des dosses ou tout autre article équivalent en bois ou en un matériau quelconque. On connaît dans l'état de la technique de nombreux dispositifs de sustentation comportant une platine d'aspiration présentant à sa surface inférieure des orifices d'aspiration obturables par des clapets tarés et reliés a des moyens de dépression. Ces dispositifs ont fait l'objet de nombreux perfectionnements en vue de faciliter la prise d'objets déformés par vrillage, ou comportant des fentes ou des bords très irréguliers. La surface inférieure de la platine comporte généralement une multitude d'orifices entre plusieurs dizaines et plusieurs centaines d'orifices, permettant l'aspiration et donc le placage de l'objet disposé en regard. Afin d'éviter que l'air ne pénètre de façon trop abondante par les orifices recouverts de l'objet plat à soulever, chacun des orifices est muni d'un clapet taré constitué par une tige mobile librement verticalement et surmontée par une ou plusieurs rondelles en caoutchouc et en métal. Le poids de ces rondelles est ajusté de façon à ce que les clapets restent en position ouverte lorsque le débit d'air à travers l'orifice correspondant est faible, voire nul, ce qui se produit lorsqu'un objet est plaqué contre l'orifice considéré. En revanche, lorsqu'aucun objet n'est plaqué contre un orifice particulier, le clapet est aspiré vers le haut et obture l'orifice correspondant. Pour les platines de grandes dimensions, un débit instantané très important est nécessaire pour soulever la totalité des clapets correspondants aux orifices d'aspiration non obturés par l'objet à soulever. En particulier, lorsque la planche est de faible dimension, elle n'obture qu'un petit nombre d'orifices et le débit doit donc être suffisant pour aspirer tous les autres clapets. Pour obtenir ce débit instantané important, une solution consiste à prévoir une turbine de forte puissance. Cette solution consiste toutefois -2- à surdimensionner la capacité de la tu-rbine et on a donc proposé dans l'état de la technique d'insérer entre la turbine et la platine d'aspiration un réservoir de dépres- sion. Ce réservoir de dépression communique avec la chambre délimitée par la platine d'aspiration par un conduit obturable. Cette chambre délimitée par une platine d'aspiration communique par ailleurs avec l'air ambiant par un deuxième orifice obturable. Le cycle des opérations est le suivant. On obture tout d'abord l'orifice de dépression et l'orifice de mise à l'air. La turbine crée de ce fait un vide dans le réservoir de dépression dont le volume peut être relativement important. Lorsque la platine d'aspiration est positonnée au-dessus de l'objet à soulever, on ouvre l'orifice d'obturation, ce qui crée un appel d'air important dans la chambre délimitée par la platine d'aspiration, appel d'air dont le débit est suffisant pour plaquer en position d'obturation tous les clapets correspondant aux orifices non recouverts par l'objet à soulever. Pendant la phase suivante, l'objet est maintenu plaqué contre la platine d'aspiration et un débit faible est suffisant puisque tous les orifices de la surface inférieure de la platine sont obturés, soit par les clapets, soit par l'objet à soulever. Le débit d'air nécessaire pour le maintien d'une valeur suffisante de dépression est simplement destiné à compenser les fuites éventuelles. La troisième phase consiste à déposer l'objet plaqué contre la platine d'taspiration. Cette dépose se fait par ouverture de l'orifice de mise à l'air qui fait chuter à zéro la dépression régnant à l'intérieur de la chambre délimitée par la platine d'aspiration. Cette ouverture de l'orifice d'obturation fait également chuter à zéro la dépression régnant à l'intérieur du réservoir de dépression. On pourrait certes envisager de refermer simultanément ou préalablement l'orifice de dépression. Cela serait néammoins très préjudiciable pour la durée de vie de la turbine qui fonctionnerait dans ce cas dans la partie de sa courbe de rendement correspondant aux faibles débits et aux très fortes dépressions, c'est-a-dire aux limites de sa capacité. Dans cette partie de sa courbe de rendement, la - 3 - 2640600 turbine nécessite une puissance élevée et entra&ne une consommation électrique importante. Il est également nécessaire de prévoir un moteur surdimensionné si l'on veut éviter un chauffage préjudiciable tant du moteur que des éléments mécaniques. En revanche, le fait de laisser en position ouverte l'orifice de dépression permet d'éviter ces inconvénients. Il en résulte malheureusement un temps de reconstitution du vide élevé de l'ordre de plusieurs secondes, entre le moment o l'orifice de mise à l'air est refermé et le moment o la dépression régnant à l'intérieur du réservoir de dépression est à nouveau suffisante pour plaquer en position d'obturation tous les clapets. Pour limiter ce temps de reconstitution, il est nécessaire de diminuer le volume, ce qui limite le nombre de clapets et pose des problèmes de sécurité (réserve moindre en cas de coupure de courant). En outre, si l'orifice de mise à l'air est refermé prématurément et si l'orifice de dépression n'est pas ouvert lorsque la dépression atteint la valeur de fonctionnement, on retombe sur les inconvénients précédemment évoqués. La présente invention a pour objet de remédier de fagon simple, bien qu'en totale contradiction avec les enseignements habituels de l'homme du métier, à ce problème. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de sustentation d'objets sensiblement plats comportant une platine d'aspiration présentant à sa surface inférieure des orifices d'aspiration obturables par des clapets tarés, ladite platine communiquant avec un réservoir de dépression par un orifice obturable, ledit réservoir de dépression étant raccordé à une turbine. Le réservoir de dépression communique, en outre, avec la platine d'aspiration par une fuite contrôlée limitant la dépression maximale dans le réservoir de dépression à une valeur pré-déterminée. Cette fuite contrôlée permet d'empêcher la dépression à l'intérieur du réservoir de dépression de dépasser une valeur pré- déterminée au-dessus de laquelle la turbine fonctionne dans la plage des faibles débits et des dépressions élevées. Cette condition se trouve vérifiée quelle que soit la position des moyens d'obturation des orifices de dépression et de mise à 4- l'air. En particulier, lorsque l'orifice de dépression est obturé, la dépression régnant à l'intérieur du réservoir de dépression atteint sa valeur seuil et se maitient a cette valeur pendant une durée indéterminée. Le dispositif de sustentation est ainsi immédiatement opérationnel pour la prise d'un nouvel objet sans qu'il soit nécessaire de refaire le vide dans le réservoir de dépression. Par ailleurs, l'orifice de dépression permet d'obtenir, avant la prise d'un objet, une dépression plus faible que le point de fonctionnement de la turbine, évitant ainsi un appel d'air violent qui fermerait d'une manière intempestive des clapets proches d'un orifice d'aspiration ou des clapets dont les joints ne sont pas complètement plaqués, les orifices d'aspiration correspondant n'étant que partiellement recouverts par l'objet à soulever, mais qui, une fois une dépression minimum atteinte sur les joints, deviennent étanches. La valeur prédéterminée de la dépression de fonctionnement normal dans le réservoir de dépression dépend, bien sûr, des caractéristiques de la turbine employée et cette valeur est généralement indiquée par le constructeur de la turbine. L'homme du métier peut certes déterminer cette valeur ainsi que les caractéristiques de la fuite contrôlée par des calculs théoriques faisant partie de son savoir-faire normal. Une solution plus simple consiste toutefois à relier la turbine à un vacuomètre par l'intermédiaire d'un tuyau comportant plusieurs trous calibrés dont les dimensions sont connues. On met la turbine en marche et on obture sucessi- vement un puis plusieurs trous calibrés et ce, jusqu'à ce que la dépression indiquée par le vacuomètre atteigne la 'valeur désirée. Il suffit alors de compter le nombre de trous non encore obturés pour déterminer les caractéristiques à retenir pour la fuite contrôlée. Selon la présente invention, la platine d'aspiration et le réservoir de dépression peuvent être reliés par tout moyen. Selon un mode préférentiel de réalisation, la platine d'aspiration et le réservoir de dépresssion sont séparés par une paroi commune comportant un premier orifice de mise en dépression obturable, un deuxième orifice de mise à l'air - 5 - obturable et un orifice calibré de fuite. Selon un mode particulier de réalisation de la présente invention, la platine d'aspiration et le réservoir de dépression forme un caisson unique et compact. Selon un mode de réalisation préféré, le réservoir de dépression est formé par un élément constitutif de la machine tel que, par exemple, une colonne creuse de soutien de la platine d'aspiration. Il est ainsi possible de diminuer le poids du dispositif, la colonne creuse combinant les fonctions de soutien de la platine d'aspiration et de réservoir de dépression. Par ailleurs, il est possible de connecter directement la partie supérieure de la colonne creuse avec la turbine, ce qui évite l'emploi de tuyaux de grande longueur occasionnant généralement des pertes d'efficacité. La présente invention concerne également un dispositif de déplacement d'objets sensiblement plats comportant un bâti supportant un chariot mobile horizontalement, ledit chariot mobile soutenant un dispositif de sustentation d'objets sensiblement plats mobile verticalement, ledit dispositif de sustentation comportant une platine d'aspiration présentant à sa surface inférieure des orifices d'aspiration obturables. par des clapets tarés, ladite platine communiquant avec un réservoir de dépression par un orifice de dépression obturable. Le réservoir de dépression est constitué par une colonne creuse verticale coopérant avec le chariot mobile et supportant la platine.d'aspiration. La chambre de dépression délimitée par la colonne creuse est raccordée à la chambre délimitée par la platine d'aspiration, d'une part par une orifice obturable et d'autre part par un orifice calibré. Bien entendu, l'orifice calibré peut être réalisé sur le moyen d'obturation dudit orifice obturable oX a n'importe quel endroit faisant communiquer la réserve de dépression et la platine d'aspiration. Le déplacement vertical de l'ensemble colonne + platine d'aspiration est obtenu par des moyens mécaniques ou hydrauliques de type connu. D'autres exemples et modes de réalisation ressortirQnt mieux de la description qui va suivre, s'appuyant sur les - 6 - dessins o: - la figure 1 représente une vue en perspective d'un dispositif de déplacement, - la figure 2 représente une courbe débitdépression d'une turbine, - les figures 3, 4, représentent une vue en coupe d'un dispositif de sustentation à différentes phases. Le dispositif de déplacement d'objets sensiblement plats selon la présente invention comporte un bâti (1) supportant un chariot mobile horizontalement (2). Le chariot mobile (2) comporte par exemple des roues (3) coopérant avec des rails de guidage (4). Les roues sont entraînées par un moteur électrique (5). Le dispositif de déplacement comporte, en outre, un dispositif de sustentation (6) supporté par une colonne (7). La colonne (7) est mobile verticalement par rapport au chariot mobile (2) et est maitenue par un puits (8). Un moteur électrique (9) permet de déplacer verticalement l'ensemble constitué par le dispositif -de sustentation (6) et la colonne (7) par l'intermédiaire -d'un ruban souple (10). Le chariot mobile (2) supporte également une turbine (11) raccordée à la colonne (7) creuse par l'intermédiaire d'un tuyau flexible (12). La colonne (7).est creuse et fermée de façon étanche à ses extrémités. La chambre délimitée par la colonne creuse (7) communique avec la chambre délimitée par le dispositif de sustentation (6) par l'intermédiaire d'un orifice d'aspiration et d'un orifice calibre. La figure 2 représente un exemple de courbe débit- dépression caractéristique d'une turbine. L'abscisse du graphique représenté en figure 2 correspond aux dépressions engendrées à la sortie de la turbine. Cet axe est gradué depuis la droite o la valeur de la dépression correspond sensiblement à la pression atmosphérique habituelle vers la gauche par dépressions croissantes en valeur absolue. L'ordonnée est graduée logarithmiquement et représente le débit en mètres cubes par heure de la turbine. On distingue sur cette courbe essentiellement deux régimes. Le premier régime représenté par la portion de droite (13) située aà -7 - droite d'un point de fonctionnement (14) correspond au régime des forts débits et des faibles dépressions. A ce régime, la consommation électrique de la turbine est relativement faible et son efficacité est maximale. Le deuxième régime représenté par la portion de courbe (15) correspondant aux dépressions inférieures à la dépression correspondant au point de fonctionnement (14) concerne les faibles débits et les fortes dépressions. A ce régime, la puissance électrique consommée par la turbine est maximale et il se produit des phénomènes pouvant entraîner des dommages ou, à tout le moins, une réduction de la durée de vie de la turbine. Il s'agit notamment d'un échauffement accru, d'une usure plus importante et de phénomènes de pompage bien connus de l'homme du métier. Le but de la présente invention est d'éviter en toutes circonstances d'imposer à la turbine (11) un régime de fonctionnement situé au-delà du point (14), dans la partie représentée par la portion de courbe (15). La figure 3 représente une vue en coupe schématique d'un dispositif de sustentation suivant la présente invention. Il comporte une colonne creuse (7) délimitant une chambre formant réservoir de dépression (16) communiquant avec la turbine (11). La platine d'aspiration (17) délimite une chambre intérieure communiquant avec le réservoir de dépression (16) d'une part par un orifice d'aspiration (18) et d'autre part par un orifice calibré- (19). L'orifice d'aspiration (18) peut être obturé par un clapet d'obturation (20) actionné par un moyen mécanique tel qu'un vérin (21). Il peut être avantageux de prévoir l'orifice calibré (19) sur le clapet d'obturation (20). Le volume intérieur de la platine d'aspiration (17) peut être mis en communication avec l'air ambiant par un orifice de mise à l'air (22) obturable par un clapet d'obturation (23) actionné par un moyen mécanique tel qu'un vérin (24). La platine d'aspiration (17) comporte l sa surface inférieure des orifices d'aspiration (25, 26) obturables par des clapets tarés (27, 28). Le fonctionnement de ces clapets tarés est connu de l'homme du métier. Ils sont constitués par des rondelles en caoutchouc et en métal surmontées d'une tige coulissant librement dans la direction verticale. Leur poids est déterminé de façon à ce que ces -8- clapets restent en position basse dans laquelle ils n'obturent pas l'orifice d'aspiration lorsque le débit est faible, ce qui se produit en particulier lorsqu'un objet plat est accolé contre la surface inférieure de la platine d'aspiration (17) au niveau dudit orifice d'aspiration (26). En revanche, lorsqu'aucun objet n'est disposé en regard dudit orifice d'aspiration (26), le débit important résultant d'une éventuelle dépression régnant à l'intérieur de la platine d'aspiration (17) provoque la remontée du clapet taré- (27? 28) et par conséquent l'obturation des orifices d'aspiration correspondants. La surface inférieure de la platine d'aspiration (17) comporte, en outre, des moyens élastiques (30), constitués par exemple de mousse, présentant des cellules individuelles communiquant avec les orifices d'aspiration (25, 26). La figure 3 représente un dispositif de sustentation en phase de dépose d'un objet plat (29). L'orifice de mise à l'air (22) est ouvert et permet une communication directe entre le volume intérieur de la platine (17) et l'air ambiant. En raison de la pression de l'orifice calibré (19), cet orifice (22) doit être dimensionné de fagon à permettre des débits résultant de la fuite permanente au niveau de l'orifice calibré (19). La pression régnant à l'intérieur de la platine d'aspiration est donc voisine de la pression atmosphérique et l'objet plat (29) initialement maintenu par le dispositif de sustentation (6) se sépare de la surface inférieure de la platine (17) sous l'effet de la gravité. La pression étant voisine de zéro, les clapets d'aspiration (27, 28) tombent vers le bas sous l'effet de leur poids et maintiennent donc les orifices d'aspiration (25, 26) en position ouverte. L'orifice de dépression (18) est maintenu obturé par le clapet (20). Toutefois, l'orifice calibré (19) crée une fuite contr8lée empêchant la dépression régnant à l'intérieur du réservoir de dépression (16) de dépasser en valeur absolue une valeur seuil au-delà de laquelle la turbine (11) fonctionne dans le régime forte dépression-faible débit. La dépression régnant à l'intérieur de la colonne (7) reste donc constamment aux alentours de la- dépression correspondant au point de fonctionnement (14) pré- déterminé. Sur les systèmes faisant partie de l'état de la - 9 technique, l'orifice de dépression (1-8) doit impérativement être maintenu en position ouverte pendant cette phase de dépose pour éviter que la dépression régnant à l'intérieur du réservoir de dépression (16) n'atteigne des niveaux inacceptables. La figure 4 représente un dispositif de sustentation en position de prise d'un objet plat (29). La platine de sustentation (6) est rapprochée de l'objet plat (29) à saisir. L'orifice de mise à l'air (22) est obturé par le clapet (23). L'orifice de dépression (18) est ouvert par retrait du clapet (20) ce qui provoque une dépression et un débit d'air important dans la chambre délimitée par la platine (17). De ce fait, l'obJet plat (29) est plaqué contre la surface intérieure de la platine (17). Tous les clapets (27) correspondant à des orifices d'aspiration (25) non recouverts par un objet à saisir sont aspirés en position haute en raison du débit important d'air et provoquent une obturation étanche desdits orifices d'aspiration (25). Les fuites existant inévitablement du fait des irrégularités des objets & saisir empêchent la dépression d'atteindre des valeurs inacceptables. La présente invention ne saurait en aucun cas être limitée à l'exemple de réalisation décrit afin de mieux faire comprendre le fonctionnement du dispositif. Au contraire, de nombreuses variantes peuvent être envisagées. En particulier, l'orifice calibré (19) peut être réalisé sous forme de trou ou d'une série de trous, de géométrie indifférente. De même, les différents moyens d'obturation peuvent mettre en oeuvre diverses techniques connues par l'homme du métier. - 10 - R E V E N D I C A T I 0 N S 1) Dispositif de sustentation d'objets sensiblement plats comportant une platine d'aspiration présentant à sa surface inférieure des orifices d'aspiration obturables par des clapets tarés, ladite platine communiquant avec un réservoir de dépression par un orifice obturable, ledit réservoir de dépression étant raccordé à une turbine, caractérisé en ce que le réservoir de dépression (16) communique en outre avec la platine d'aspiration (17) par une fuite contrôlée limitant la dépression de fonctionnement normal dans le réservoir de dépression (16) a une valeur pré- déterminée. 2) Dispositif de sustentation selon la revendications 1, caractérisé en ce que la platine d'aspiration (17) et' le réservoir de dépression (16) sont séparés par une paroi commune comportant un premier orifice de mise en dépression (18), un deuxième orifice obturable de mise à l'air ambiant, et un orifice calibré (19) de fuite contrôlée. 3) Dispositif de sustentation selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réservoir de dépression (16) est formé par un élément constitutif du dispositif tel qu'une colonne creuse (7) de soutien de la platine d'aspiration (17). 4) Dispositif de déplacement d'objets sensiblement plats comportant un bâti supportant un chariot mobile horizontalement soutenant un dispositif' de sustentation d'objets sensiblement plats mobile verticalement, ledit dispositif de sustentation comportant une platine d'aspiration présentant à sa surface inférieure des orifices d'aspiration obturables par des clapets tarés, ladite platine communiquant avec un réservoir de dépression par un orifice de dépression obturable, ledit réservoir de dépression étant raccordé à une turbine, caractérisé en ce que le réservoir de dépression (16) est constitué par un élément constitutif du dispositif tel qu'une colonne creuse (7) verticale coopérant avec ledit chariot mobile (2), la chambre de dépression (16) délimitée par la colonne creuse (7) communiquant avec la chambre délimitée par la platine d'aspiration (17) d'une part par l'orifice obturable de dépression (18) et d'autre part par un orifice calibré (19).