Brevet FR2712369A1 — publié le 19950519

La présente invention concerne un élément tubulaire en général à titre d'organe de construction de façon à réaliser des structures, et plus particulièrement, un élément de ce type constitué d'un tube en acier revêtu d'une gaine en résine plastique conductrice. Les structures, telles que les unités de stockage modulaires, alimentées par gravité, et les convoyeurs à rouleaux, sont constituées de tubes en acier avec une faible épaisseur de la paroi et un diamètre de 28-32 millimètres, recouverts totalement d'un film d'environ 1 millimètre d'épaisseur d'une résine plastique mélangée avec du noir de carbone comme additif conducteur afin de supprimer les charges électrostatiques pouvant se produire dans la structure pendant leur utilisation. Dans des applications typiques, ces tubes classiques peuvent être en acier SPCC-l avec une épaisseur de la paroi de 0,7 millimètre. Cependant, il s'est avéré que les tubes d'acier revêtus d'une gaine de la technique antérieure qui comportent une résine plastique conductrice soulèvent quelques problèmes. Dans l'un d'eux, le noir de carbone normalement employé comme matière conductrice dans le film est cher, et sa couleur noire est une cause de limitation lorsque les concepteurs essaient de conférer à la structure des tubes un aspect décoratif. De plus, le film de noir de carbone ne résiste pas bien aux chocs et tombe facilement de la surface revêtue d'une gaine. A titre d'illustration, si la largeur de la bande comprenant du noir de carbone est inférieure à millimètres, le tube ne présente pas une conductivité suffisante pour éviter l'électrification. Au-dessus de 15 millimètres, le tube est trop cher et a un mauvais aspect à cause de sa couleur noire. Ces inconvénients des tubes d'acier revêtus d'une gaine de la technique antérieure, comportant une 2 2712369 résine plastique conductrice, sont à l'origine de la présente invention. En conséquence, la présente invention fournit un tube ayant un corps métallique revêtu d'un film de résine plastique, et comportant une bande de résine plastique conductrice formée sur toute la longueur du corps. De préférence, la présente invention a pour objet un tube d'acier revêtu d'une gaine en résine plastique conductrice qui soit bon marché et puisse aussi avoir un aspect coloré. Le tube est revêtu dans son ensemble d'un film d'une résine synthétique qui peut être teintée en vert ou en ivoire. Une bande étroite d'une résine plastique mélangée avec, par exemple, du noir de carbone comme additif conducteur est formée sur la longueur du tube, au-dessus du film, pour que le tube soit conducteur et évite l'électrification. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'un tube d'acier revêtu d'une gaine en résine plastique conductrice selon un premier mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue en perspective d'une unité de stockage modulaire alimentée par la pesanteur, ayant la forme d'une structure de tubes d'acier revêtus d'une gaine selon la figure 1, réalisée pour mettre en rayons des plaquettes à circuits imprimés; La figure 3 est une vue en perspective d'un tube d'acier revêtu d'une gaine selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention; La figure 4 est une vue en perspective d'une section d'un convoyeur à rouleaux utilisant les tubes d'acier de la figure 3, représentant les constituants intérieurs; La figure 5 est une vue en coupe d'une partie de la structure de la figure 4; 3 2712369 La figure 6 est une vue en perspective d'un tube d'acier revêtu d'une gaine, de section transversale carrée, en résine plastique conductrice selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention; La figure 7 est une vue en perspective d'un tube d'acier revêtu d'une gaine, de section transversale carrée, comme variante de la figure 6; La figure 8 est une vue en perspective d'un tube d'acier revêtu d'une gaine, de section transversale carrée, selon un quatrième mode de réalisation préféré de l'invention; et La figure 9 est une vue en perspective d'un tube d'acier revêtu d'une gaine, de section transversale carrée, comme variante de la figure 8. En figure 1, on a représenté un tube d'acier 1 revêtu d'une gaine en résine plastique conductrice, fabriqué selon un premier mode de réalisation préféré de l'invention. Le corps tubulaire la est revêtu extérieurement d'un film lb d'environ 1 millimètre en résine plastique telle qu'en copolymère Acrylate- Styrène-Acrylonitrile (ASA). De plus, le corps tubulaire la comporte une bande de résine synthétique lc formée sur la longueur du film lb et sur toute la longueur du corps tubulaire la. Après qu'il ait été revêtu du film en résine lb, le tube 1 présente un diamètre compris entre 28 millimètres et 32 millimètres. Le film lb de résine peut être de préférence teinté en vert ou en ivoire pour conférer un aspect décoratif. La bande de résine lc peut être de préférence en résine plastique conductrice, par exemple en copolymère Acrylonitrile-Butadiène-Styrène (ABS) mélangé avec du noir de carbone comme additif conducteur, et présente une largeur de 15 millimètres et une épaisseur de 0,5 millimètre. La bande lc en résine 4 2712369 conductrice et le film lb en résine plastique peuvent être de préférence formés en une pièce par extrusion à la presse. Le but de la bande conductrice lc est de libérer les charges électrostatiques pouvant se produire dans le tube d'acier 1, mettant à la masse la structure en tubes dans laquelle des tubes d'acier 1 sont montés avec leurs bandes lc placées bout & bout. Une multitude de tubes d'acier verticaux et horizontaux 1 peuvent être connectés et assemblés dans une unité de stockage en baies, alimentée par la pesanteur, pour mettre en rayons des plaquettes à circuits imprimés, comme cela est représenté en figure 2. L'unité de stockage comprend un châssis 2 ayant une paire de côtés verticaux, chacun réalisé avec un certain nombre de tubes d'acier 1 reliés bout à bout par de grands joints d'angle 3a, 3b, 3c et 3d en forme de L qui peuvent être constitués d'un métal conducteur ou d'une résine plastique conductrice, pour former un trapézoïde. Le châssis 2 peut être supporté par des roulettes 4 de manière à faciliter le déplacement de l'unité de stockage. Une multitude de joints 6 en forme de T, qui sont également en métal conducteur ou en résine plastique conductrice accouplent les côtés apairés 5 de manière à former les côtés verticaux avant et arrière de l'unité de stockage dans laquelle les tubes d'acier 1 sont connectés bout à bout à une multitude de joints 7a en T et de joints en enfourchement 7b réalisés en métal conducteur ou en résine plastique conductrice. Avec cet agencement, le côté avant de l'unité de stockage, comme représenté en figure 2, comporte une multitude de châssis sensiblement rectangulaires qui sont constitués de tubes d'acier horizontaux et verticaux 1 et de joints 7a, 7b entre les côtés trapézoïdaux 5. 2712369 Les châssis rectangulaires forment des ouvertures 8 par l'intermédiaire desquelles les plaquettes à circuits imprimés sont introduites dans l'unité de stockage ou en sont enlevées. Chaque ouverture de charge/déchargement 8 comporte une couche de paires à niveau de rails- glissières 9 qui s'étendent entre les côtés avant et arrière de l'unité de stockage et sont inclinés vers le bas dans la direction du côté avant pour maintenir les plaquettes à circuits imprimés P à la manière d'un stockage avec alimentation par la pesanteur. Dans la figure, les rails 9 sont représentés sur un côté seulement des paires à titre de simplification. Avec cet agencement, des ouvertures de chargement/déchargement séparées 8 dans une unité de stockage peuvent être étiquetées pour renfermer des sortes différentes de plaquettes électroniques P. De plus, chaque ouverture 8 comporte une lampe de détection 10 qui peut être montée de préférence au milieu du tube supérieur de l'ouverture, lampe qui est allumée pour faciliter la localisation par les employés du magasin d'ouvertures 8 particulières. De préférence, un ensemble constitué d'un dispositif de balayage photoélectrique et d'un miroir, non représenté, est installé en regard de l'ouverture de chargement/déchargement de chaque paire de rails- glissières 9. Cette combinaison d'un dispositif de balayage et d'un miroir permet de détecter le chargement ou le déchargement d'une plaquette P car celle-ci bloque le faisceau allant du dispositif de balayage au miroir lorsqu'un employé du magasin se trouve devant une ouverture particulière 8. Les dispositifs de balayage et les lampes de détection 10 sont connectés par des câbles, non représentés, au programme d'un ordinateur central, non représenté, qui conserve la trace des chargements ou des déchargements pour une unité de stockage, et met sous tension un vibreur, non 6 2712369 représenté, à des fins d'alerte s'il y a tentative d'accès à une mauvaise ouverture 8. En outre, dans la section horizontale inférieure 1 de l'un des trapézoïdes latéraux 5, se trouve une borne 12 de mise à la masse en forme de U inversé, équipée d'un fil pour décharger l'électricité statique pouvant être provoquée par le frottement des plaquettes P dans leur coulissement contre leurs rails respectifs 9 lors de leur chargement ou de leur déchargement. Dans la structure représentée de l'unité de stockage, la charge électrostatique pouvant se produire dans les tubes d'acier 1 sera amenée à se décharger par l'intermédiaire de la borne de mise à la masse 12 et du fil 11 via les joints conducteurs 3a, 3b, 3c, 3d, 6, 7a, 7b. On remarquera que, dans ce mode de réalisation particulier, les plaquettes à circuits imprimés P sont stockées horizontalement entre les rails-glissières 9 qui sont montés dans les tubes verticaux des entrées de chargement-déchargement 8. Cependant, il s'agit là d'un choix et dans une variante d'unité de stockage alimentée par la pesanteur, on peut stocker les plaquettes P dans la position verticale, entre les tubes supérieur et inférieur 1 des ouvertures 8. De plus, dans une autre variante, la borne de mise à la masse 12 et le fil 11 peuvent être remplacés par des roulettes 4 constituées d'une résine plastique conductrice de l'électricité de manière à mettre l'unité de stockage à la masse. Cette réalisation permettra d'éviter les inconvénients d'un stockage sur un sol irrégulier o le fil traînant 11 peut être accroché par des obstacles lors du déplacement de l'unité de stockage. En figure 3, on a représenté un second mode de réalisation préféré d'un tube d'acier 16 revêtu d'une gaine en résine plastique conductrice. Le tube 16 comprend un corps 16a d'une épaisseur de 7 2712369 0,7 millimètre, revêtu d'une gaine sur sa surface extérieure constituée d'un film de O,1 millimètre d'épaisseur d'une résine plastique 16b, telle que le copolymère ASA. Deux nervures parallèles 16c sont formées longitudinalement sur toute la longueur du tube d'acier 16 et peuvent être de préférence en une pièce avec le film de résine 16b. Après avoir revêtu le tube 16 avec le film de résine plastique 16b, le tube a un diamètre de 28-32 millimètres. Dans une variante, le tube 16 peut comporter une seule nervure longitudinale, au lieu des deux nervures 16c. Une bande de résine synthétique conductrice 16d est formée sur le film de résine 16b le long du corps 16a du tube, et a de préférence une largeur de 15 millimètres et une épaisseur de 0,5 millimètre. La résine de la bande 16d peut être de préférence un copolymère ABS mélangé avec du noir de carbone comme additif conducteur. De plus, la bande conductrice 16d et le film 16b de résine plastique peuvent être formés en une pièce par extrusion à la presse. En outre, la bande 16d peut être formée parallèlement aux deux nervures 16c, en étant espacée de celles-ci d'une distance égale à environ le quart de la circonférence du corps 16a du tube. Le film de résine 16b peut être teinté en vert ou en ivoire pour conférer un aspect décoratif. Comme avec le précédent mode de réalisation, la bande conductrice 16d provoque la décharge de toute charge électrostatique se produisant dans le tube 16. En liaison maintenant avec les figures 4 et 5, on a représenté des vues partielles de l'un des châssis à rouleaux d'un convoyeur à rouleaux utilisant les tubes 16 de la figure 3, l'une étant une vue en perspective et l'autre une vue en coupe. 8 2712369 Le convoyeur à rouleaux est constitué d'une paire de châssis latéraux verticaux 17 entre lesquels sont montés en rotation une multitude de rouleaux menés pour courroie sans fin, ceux-ci étant disposés dans un plan horizontal pour supporter des charges sur une surface mobile, les rouleaux pouvant être constitués d'un tube d'acier 16 de la figure 3 et d'un tube d'acier revêtu d'une gaine en résine conductrice 18. Plus spécialement, le tube d'acier 18 comprend un corps tubulaire 18a dont la paroi a une épaisseur de 0,7 millimètre, ayant sur sa surface extérieure un film de résine synthétique 18b, par exemple en polymère ASA, d'une épaisseur d'environ 1 millimètre. Après couverture avec le film de résine plastique 18b, le tube 18 a un diamètre de 28-32 millimètres. Le film de résine 18b peut être teinté en vert ou en ivoire. Un seul tronçon d'une nervure 18c est formée sur toute la longueur du corps tubulaire 18a, et peut être obtenu en une pièce par extrusion avec le film 18b. La nervure 18c a des dimensions qui permettent au corps 18a de s'enclencher dans la paire de nervures 16c du tube d'acier 16 pour former le châssis 17 en tubes doubles, et renforcer ainsi la structure du convoyeur à rouleaux. Lorsqu'un tube 16 et un tube complémen- taire 18 sont connectés par leurs nervures respectives 16c, 18c pour former le châssis latéral 17 du convoyeur à rouleaux, la bande conductrice 16d doit être placée de façon à être dirigée vers l'intérieur du convoyeur pour éviter une exposition immédiate de la surface conductrice à des fins de sécurité. Dans le châssis latéral 17 du convoyeur à rouleaux, le tube d'acier 16 peut être de préférence monté de façon à se trouver au-dessus du tube d'acier complémentaire 18, avec ou sans des pieds de support, non représentés, montés au-dessous du châssis. 9 2712369 Une multitude de supports 19 de rouleaux constitués d'une résine composite conductrice, par exemple d'un copolymère ABS mélangé avec du noir de carbone comme additif conducteur et du polycarbonate, sont montés le long du tube d'acier 16, à des intervalles espacés les uns des autres, sur les deux côtés du convoyeur. Chaque support 19 comporte un élément de base 20 constitué d'une griffe 20a en forme de C qui s'enclenche sur le tube d'acier 16 et d'une grande alvéole 20b en forme de U pour recevoir de manière amovible l'extrémité d'un rouleau 22 du convoyeur par l'intermédiaire d'un élément d'extrémité 21. L'élément d'extrémité 21 comporte un élément d'engagement 21a en forme de L inversé, et un élément de moyeu 21b qui est monté de manière à s'étendre perpendiculairement à l'axe longitudinal du corps du convoyeur. L'alvéole 20b reçoit l'élément d'extrémité 21 avec la partie perpendiculaire de cet élément insérée dans la fente verticale de l'alvéole. Le support 19 maintient le rouleau 22 du convoyeur en rotation dans l'alvéole 20b de l'élément de base 20. Le rouleau 22 est un élément tubulaire 23 constitué d'un tube d'acier 23a ayant une épaisseur de 0,7 millimètre et dont la surface extérieure est revêtue d'un film d'une épaisseur d'environ 1 millimètre d'une résine synthétique conductrice 23b. La résine conductrice pour le film 23b peut être un polyéthylène mélangé avec du noir de carbone comme additif conducteur. Après l'extrusion avec le film de résine 23b, le rouleau 22 du convoyeur a un diamètre de 28-32 millimètres. De plus, le rouleau 22 comporte un chapeau d'extrémité 24 qui est dimensionné de façon à se monter dans le corps 23 du tube à l'extrémité du rouleau. Le chapeau 24 est constitué de la même résine conductrice que celle du film 23b. De plus, le chapeau 24 comporte un trou axial 24b dans lequel est inséré le moyeu 21b de 2712369 manière à permettre au support 19 d'un rouleau de maintenir en rotation le rouleau 22 par l'intermédiaire de l'élément d'extrémité 21. Une grosse borne 26 de mise à la masse en forme de U est montée autour du tube d'acier 16 pour mettre le convoyeur à la masse par l'intermédiaire d'un fil 25. Le chapeau d'extrémité 24 peut de préférence être équipé d'une poulie 24b montée au centre de la périphérie du chapeau. La poulie 24b est entraînée par une poulie motrice, non représentée, par l'intermédiaire d'une courroie sans fin ayant une section transversale ronde ou en forme de V, non représentée, qui passe autour de la poulie 24b afin d'entraîner en rotation le rouleau 22 du convoyeur autour de son axe. L'électricité statique développée dans les rouleaux 22 du convoyeur pendant leur rotation sera déchargée par la borne 26 et le fil 25 de mise à la masse via les supports conducteurs 19 des rouleaux et le film en résine conductrice 16d des tubes d'acier 16 constituant les châssis latéraux 17. Avec des convoyeurs à rouleaux ayant cette construction de la présente invention, il y aura un risque très faible de blessure pour les opérateurs ou d'endommagement des produits supportés par les rouleaux à cause de l'électricité statique. TABLEAU 1 N Température Humidité Potentiel électrostatique (V) d'es- ambiante ambiante Présente inven- Convoyeur sai ( C) (%) vention classique 1 25 76 0 6000 2 26 71 100 - 200 5000 - 6000 3 26 76 200 4500 4 32 63 0 200 7600 32 63 100 - 200 10500 6 27 75 200 6000 7 27 60 200 - 300 8000 8 30 50 700 8000 9 32 57 200 5000 11 2712369 Le tableau 1 indique les résultats d'une série d'essais exécutés pendant un certain nombre de jours dans des conditions atmosphériques différentes en matière de température et d'humidité, afin de comparer les lectures du potentiel électrostatique se produisant dans un convoyeur à rouleaux réalisé avec des tubes revêtus d'une gaine selon la présente invention à celles d'un convoyeur à rouleaux classique. Dans les essais on a utilisé pour la mesure du potentiel électrostatique une jauge de tension numérique KSD-0102 fabriquée par la société dite Kasuga Denki KK. Le tableau 1 montre que le potentiel électrostatique est beaucoup plus faible dans le convoyeur à rouleaux constitué de tubes d'acier revêtus d'une gaine de la présente invention que celui du convoyeur classique. Dans ce mode de réalisation particulier, les châssis latéraux 17 utilisent un ensemble à tubes doubles, les tubes étant constitués de tubes en acier 16 revêtus d'une gaine en résine conductrice et de tubes en acier 18 revêtus d'une gaine en film de résine, les tubes étant liés ensemble longitudinalement par leurs nervures 16c, 18c. Cependant, cette réalisation est une question de choix, et des châssis latéraux 17 peuvent être constitués d'une structure de tubes d'acier revêtus d'une gaine en résine synthétique conductrice 16b (figure 3). Dans une variante, les châssis latéraux 17 du convoyeur à rouleaux peuvent être une structure à tubes doubles, les tubes d'acier étant revêtus d'une résine conductrice et semblables à ceux représentés par la référence 1 en figure 1 et de tubes d'acier extrudés en résine sans nervure, placés parallèlement aux précédents. Il n'est pas indispensable que le convoyeur à rouleaux comporte des tubes 16 dans tous les châssis latéraux ou sur toute la longueur de chaque châssis latéral en fonction du type des charges à manipuler ou de l'ensemble de la structure mécanique. 12 2712369 En figure 6, on a représenté un tube d'acier 30 revêtu d'une gaine en résine conductrice, réalisé selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Le tube 30 comprend un corps ayant une section transversale carrée 30a extrudé avec un film 30b de résine synthétique. Une bande longitudinale de résine synthétique conductrice 30c est appliquée par compression le long d'un côté du corps 30a, laquelle est en une pièce avec le film 30b. Comme variante du tube 30, une bande de résine conductrice 32c est extrudée à la presse sur le film de résine 32b du tube 32, le long de l'angle du corps 32a, figure 7, au lieu du côté du tube représenté en figure 6. L'objet et la manière dans lesquels les tubes 30 de la figure 6, 32 de la figure 7, ainsi que leurs dimensions générales sont essentiellement similaires à ceux du tube à la section transversale ronde de la figure 1, et ne seront donc pas décrits ici. En liaison avec la figure 8, un tube 34 de section transversale carrée, revêtu d'une gaine en résine, comprend une paire de nervures 34d liées à un côté du corps tubulaire carré 34a. Le but de la paire de nervures 34d est essentiellement similaire à celui de la paire de nervures 16c de la figure 3, et ne sera pas discuté ici pour simplifier. Le tube 34 comprend également un film de résine 34b et une bande longitudinale conductrice 34c, tous ces éléments étant semblables à ceux du tube rond 16 de la figure 3. En figure 9, on a représenté une variante 36 du tube d'acier carré, revêtu d'une gaine en résine, dans lequel une bande de résine conductrice 36c est formée le long d'un angle du corps 36a du tube. Le corps 36a comprend aussi un film de résine synthétique 36b qui est formé en une pièce par extrusion à la presse avec la bande conductrice 36c. Il apparaîtra dans ce qui précède qu'une structure constituée de tubes d'acier revêtus d'une 13 2712369 gaine en résine plastique conductrice selon la présente invention est mise à la masse pour décharger l'électricité statique pouvant se développer dans la structure. De plus, les tubes coûtent moins chers, car le noir de carbone de prix élevé, utilisé comme matière conductrice pour la mise à la masse de la structure des tubes, n'est appliqué que dans une bande longitudinale étroite dans la circonférence du tube, et non sur toute la surface externe comme cela est le cas des tubes des structures classiques. De plus, le tube de la présente invention laisse une liberté plus grande pour le choix des couleurs de la surface externe car la bande étroite de noir de carbone laisse une zone plus large pour une décoration attrayante avec diverses teintes de résine plastique. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 14 2712369 REVENDICATIONS 1 - Tube (1; 16; 30; 32; 34; 36), caractérisé en ce qu'il comprend un corps métal- lique (la; 16a; 30a; 32a; 34a; 36a) revêtu d'une gaine constituée d'un film de résine plastique (lb; 16b; 30b; 32b; 34b; 36b), et une bande de résine plastique conductrice (lc; 16d; 30c; 32c; 34c; 36c) formée sur toute la longueur du corps. 2 - Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande est en une pièce avec le film plastique extrudé. 3 - Tube selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la bande de résine plastique conductrice a une largeur comprise entre 5 millimètres et 15 millimètres. 4 - Tube selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le tube a une section transversale ronde. 5 - Tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il a une section transversale carrée. 6 - Tube selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs nervures s'étendant sur sa longueur (16c; 34d, 36d). 7 - Châssis à tubes (2), caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs tubes selon l'une quelconque des revendications précédentes.