INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Objectifs de l’invention. La présente invention décrit une sauterelle de bridage équipée d’un étrier selon le modèle de la , et actionnée par un vérin double effet analogue à celui de la sans présenter les inconvénients de ces deux dispositifs. Pour atteindre cet objectif, la sauterelle de bridage, objet de la présente invention présente les caractéristiques suivantes : 1) Lorsque l’étrier est en contact avec la patte d’accrochage, il n’est pas soumis à un mouvement de rotation. 2) Le socle est plaqué contre une paroi de la machine, sans nécessiter de support additionnel. 3) Le vérin n’est pas oscillant, il est fixé rigidement sur le socle et peut donc être équipé de tuyauteries rigides. 4) Un capot protège le mécanisme de la sauterelle contre les projections d’impuretés telles que poussières, copeaux, ou liquides. 5) Les capteurs de position sont placés au plus prés de l’étrier afin qu’un défaut de serrage consécutif à la rupture d’un élément de la sauterelle soit pris en compte par le système de commande. La conception de la sauterelle objet de la présente invention répond également aux objectifs suivants : 1) La force de bridage est réglable et contrôlable avec précision. 2) De fortes vibrations n’altèrent pas son fonctionnement. 3) Être utilisable en atmosphère explosive en accord avec la réglementation. 4) Être utilisable en salle blanche en conformité avec les normes pharmaceutiques et agroalimentaires. 5) Être équipées indifféremment d’un étrier, d’un crochet, d’un patin de plaquage ou de tout autre organe de préhension sans modification de son mécanisme. 6) La mise en place de la sauterelle se fait sans démontage du capot de protection
Sommaire de l’invention Les objectifs énumérés ci-dessus sont obtenus par l’utilisation d’un dispositif mécanique nouveau constitué essentiellement de deux bielles, d’un levier coudé et d’une glissière. Le vérin actionne la première bielle. Cette première bielle fait pivoter le levier coudé qui actionne la deuxième bielle. A l’extrémité de cette deuxième bielle est monté l’axe porte-étrier qui se déplace en coulissant dans la glissière. Ce dispositif permet à l’étrier de se déplacer de façon parfaitement linéaire sans mouvement de rotation. Ce double système bielle-manivelle est appelé mécanisme dans le texte qui suit. Sur l’un des cotés de ce mécanisme, une came permet de contrôler la trajectoire de l’étrier. De l’autre coté de ce mécanisme deux capteurs magnétiques détectent la position verrouillée et la position déverrouillée. Tous ces composants sont fixés dans la cavité formée par les ailes d’un socle en forme d’équerre. Un capot complète la protection de l’ensemble. Contrairement aux sauterelles usuelles qu’il vaut mieux remplacer que réparer, la sauterelle objet de la présente invention est conçue pour être fiable et durable afin de répondre aux impératifs des applications industrielles automatisées.
Présentation des dessins représente une sauterelle à étrier à commande manuelle. représente une sauterelle pneumatique selon l’état de la technique actuelle. est une vue de gauche en coupe montrant le mécanisme en position verrouillée avec capot et soufflets de protection. est une vue de gauche en coupe montrant le mécanisme en position déverrouillée avec capot et soufflets de protection. est une vue de face en coupe passant par les axes (8), (9) et (11), avec capot et soufflets de protection. est une vue déployée du mécanisme. est une vue de gauche partielle montrant le dispositif à came en position déverrouillée. est une vue de gauche partielle montrant le dispositif à came en position verrouillée. est une vue de droite partielle montrant les capteurs en position déverrouillée. est une vue de droite partielle montrant les capteurs en position verrouillée. est une vue en perspective, coté came, sans capot, avec patin de placage. est une vue en perspective, coté capteurs, sans capot, avec crochet. est une vue en perspective avec capot et soufflets de protection.
Espaceur de protection des commandes fixées au guidon L'invention concerne un protège guidon permettant de placer le guidon d'un deux-roues, tel qu'une bicyclette, sur un support.
Le protège guidon selon l'invention est adapté pour placer le deux-roues "à l'envers" sur le support. C'est-à-dire que le deux-roues n'est pas placé dans sa position d'utilisation, avec les roues sur le sol, mais à l'envers sur le support avec les roues tournées vers le haut.
Etat de la technique Dans l'état de la technique, il existe plusieurs façons connues de placer un deux-roues sur un support afin d'effectuer l'entretien dudit deux-roues.
Un premier moyen consiste à suspendre le deux-roues à l'aide de deux crochets, de sorte que les deux roues sont libres de mouvement dans l'air et ne touchent pas le sol. Dans cette position, un utilisateur peut facilement effectuer l'entretien, par exemple, des roues, des freins, de la chaîne du deux-roues, ou démonter les roues pour ranger son vélo dans son coffre de voiture.
Une deuxième façon de positionner un deux -roues pour faciliter son entretien consiste à le placer à l'envers sur un support, tel que le sol d'une pièce ou le sol. Dans cette position, le guidon et la selle du deux-roues reposent sur le support. En fonction de la forme du guidon, ledit guidon touche, dans cette position, le support selon certains points de contact spécifiques dudit support, ou sur une certaine longueur de la surface dudit support. Les points de contact entre le guidon et le support, ainsi que le point de contact entre la selle et le support, forment ensemble essentiellement un triangle. En pratique, le deux-roues peut reposer sur le guidon et la selle de manière stable dans cette position.
Pour un utilisateur, il est avantageux de placer le deux-roues à l'envers, dans la mesure où cela ne nécessite aucun équipement spécial. Cela signifie que l'utilisateur peut retourner son deux-roues à tout moment et en tout lieu pour en effectuer l'entretien. Ceci est particulièrement important lorsque l'utilisateur souhaite entretenir le deux-roues au cours d’un déplacement, ou le démonter pour le ranger dans son coffre de voiture, par exemple.
Cependant, il existe des inconvénients liés au positionnement du deux-roues sur le guidon et la selle. De manière connue, le guidon d’un deux-roues comporte des dispositifs fixés sur ledit guidon. Ces dispositifs sont par exemple les commandes de freins, les commandes de vitesses et, particulièrement, certaines commandes très exposées de réglage d’amortisseurs arrières et de fourche. De plus, ces dernières années, le nombre de dispositifs situés sur le guidon d'un deux-roues a augmenté avec l’essor des VAE (Vélos à Assistance Electrique). Ainsi, les dispositifs positionnés sur le guidon comprennent également un ou plusieurs supports amovibles pour fixer, notamment, un compteur de vitesse électronique, des boutons de réglage de puissance ou un téléphone portable.
Or, ces différents dispositifs sont tous fragiles par nature. Par conséquent, lorsque le deux-roues est placé à l’envers de sorte que le guidon touche par exemple le sol, ces mêmes dispositifs se trouvent également en contact avec le sol. Cela signifie que le guidon et les dispositifs situés sur le guidon doivent supporter le poids du deux-roues, alors que ni le guidon ni les dispositifs ne sont conçus pour être utilisés dans ces conditions. Le guidon et les dispositifs peuvent alors subir des dommages avec pour conséquence de rendre inutilisables le guidon et/ou les dispositifs.
En outre, le poids des deux-roues a augmenté régulièrement et de manière non négligeable au cours des dernières années. En effet, la présence de batteries sur les bicyclettes et les cyclomoteurs à moteur électrique a engendré une augmentation conséquente du poids de ce type de deux-roues. Or, comme évoqué précédemment, le guidon et les dispositifs placés sur le guidon sont fragiles et risquent de subir des dommages encore plus importants que ceux évoqués précédemment, si ce type de deux-roues est positionné à l'envers.
Le but de l'invention est de proposer un dispositif permettant de positionner un deux-roues à l'envers sur un support en évitant d'endommager le deux-roues lui-même, les instruments placés directement sur le guidon du deux-roues, ou les supports adaptés pour ces instruments, lesdits supports étant fixés sur le guidon du deux-roues.
Tenir cet objectif nécessite également que le piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention réalise une bonne étanchéité avec la culasse inférieure 213 et avec la culasse supérieure 214, respectivement grâce à des moyens d’étanchéité de tige inférieure 280 et à des moyens d’étanchéité de tige supérieure 281, lesdits moyens 280, 281 étant formés de segments à coupe 282 métalliques connus en soi.
Pour que ledit objectif soit pleinement atteint, le piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention s’applique avantageusement à un moteur thermique 202 fondé sur le même dit objectif et qui, à ce titre, limite au maximum les pertes de chaleur du gaz de travail 240 en ayant la plus grande part possible de ses parois internes portée à haute température.
C’est pourquoi en figures 1 à 3 on a montré un moteur thermique 202 dont le détendeur 279 reçoit le piston à double effet multitempérature 201, ledit détendeur 279 comportant une culasse inférieure 213 et une culasse supérieure 214 dont la température de fonctionnement est élevée - de l’ordre de neuf cent cinquante degrés Celsius - lesdites culasses 213, 214 étant réalisées en carbure de silicium 276, un matériau qui conserve ses caractéristiques mécaniques jusqu’à des températures de l’ordre de mille quatre-cents degrés Celsius, et qui peut être utilisé en milieu oxydant à ces températures élevées.
Seules les surfaces internes dudit détendeur 279 qui sont en contact à la fois avec le gaz de travail 240 et avec les moyens d’étanchéité de piston 221 sont maintenues à une température de seulement cent degrés Celsius, ladite température restant compatible avec un fluide lubrifiant-refroidissant 257 tel que de l’huile de lubrification et de refroidissement 283, et évitant que cette dernière - en l’occurrence de l’huile pour moteur connue en soi - ne cokéfie, ne brûle, ou ne se dégrade prématurément.
Comme on le voit en figures 2 et 3, lesdites surfaces sont, outre le cylindre froid 204 aménagé dans un carter-cylindre refroidi 203, une partie de l’anneau périphérique d’étanchéité 220, une partie de la tige inférieure de piston 211 et une partie de la tige supérieure de piston 212, ces organes 220, 204, 211, 212 totalisant une surface en contact avec le gaz de travail 240 très inférieure à celle que totalisent la culasse inférieure 213, la culasse supérieure 214, la calotte chaude inférieure 226, et la calotte chaude supérieure 232.
En figures 2 et 3 on a montré à titre d’exemple de mise en œuvre particulier du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention les moyens de transmission de puissance 205 qui sont logés dans le carter de transmission 206 et qui sont ici prévus pour transformer les mouvements de va-et-vient dudit piston 201 dans le cylindre froid 204 en mouvement de rotation continu d’un vilebrequin 247.
Toujours selon cet exemple de réalisation non-limitatif, le carter de transmission 206 et les moyens de transmission de puissance 205 sont avantageusement maintenus à une température voisine de cent degrés Celsius, compatible avec l’huile de lubrification et de refroidissement 283.
On remarque en figures 2 et 3 que les moyens de transmission de puissance 205 sont à titre d’exemple constitués d’une bielle 245 qui est reliée à la tige inférieure de piston 211 par l’intermédiaire d’une crosse 244, ladite bielle 34 étant articulée autour d’une manivelle 246 aménagée sur le vilebrequin 247, ce dernier formant un arbre de sortie de puissance 207.
Comme on le voit clairement en figures 2 à 5 et en figures 8 et 9, l’ensemble mécano soudé 289 que forme l’anneau périphérique d’étanchéité 220, le disque de liaison radiale inférieure 224, le disque de liaison radiale supérieure 225 et la broche centrale de piston 210 sont fixés sur la crosse 244 par une vis axiale de piston à double effet 219 dont le corps de vis de piston 255 est logé dans un tunnel de vis de piston 256 qui traverse de part en part la broche centrale de piston 210 dans le sens de sa longueur.
Le tunnel de vis de piston 256 forme ici une galerie de lubrification-refroidissement 227, l’huile de lubrification et de refroidissement 283 pouvant circuler entre le corps de vis de piston 255 et la paroi interne dudit tunnel 256, ce dernier formant avec ledit corps 255 une première section de galerie de lubrification-refroidissement 227 qui va de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 au volume interne de piston 228, et une deuxième section de dite galerie 227 qui va dudit volume 228 à l’intérieur du carter de transmission 206.
Avantageusement, le corps de vis de piston 255 comporte des renflements d’étanchéité de vis 258 qui séparent de façon étanche le tunnel de vis de piston 256 en deux sections au moyen de joints d’étanchéité de renflement 259.
Comme le montre clairement les figures 2 à 5 et les figures 8 et 9, la vis axiale de piston à double effet 219 comprend également une tête de vis de piston 253 qui prend appui à l’extrémité de la tige supérieure de piston 212 qui est orientée vers la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217, et un filetage de vis de piston 254 qui est vissé dans la crosse 244.
Nous supposerons ici que le gaz de travail 240 est introduit dans le détendeur 279 via une soupape d’admission 284 à une température de mille trois-cents degrés Celsius, tandis que la température d’équilibre opérationnelle de la culasse inférieure 213 et de la culasse supérieure 214 qui enserrent le carter-cylindre refroidi 203 d’une part, et celle de la calotte chaude inférieure 226 et de la calotte chaude supérieure 232 qui coiffent le piston à double effet multitempérature 201 d’autre part, est de neuf-cent cinquante degrés Celsius.
On note qu’avantageusement et comme l’illustrent les figures 1 et 2 et les figures 6 et 7, la soupape d’admission 284 et une soupape d'échappement 285 par laquelle le gaz de travail 240 est expulsé du détendeur 279 après y avoir été détendu sont autoclaves, et peuvent être chacune pilotée par un actionneur hydraulique de soupape à régénération tel que décrit dans le brevet N° 3071896 en date du 11 octobre 2019 et appartenant au demandeur.
Différemment du moteur thermique à transfert-détente et régénération selon le brevet WO2016120560 dont toutes les parois internes de détendeur sont maintenues à une température élevée de par exemple de neuf-cent cinquante degrés Celsius, la paroi interne du cylindre froid 204 du détendeur 279 du moteur thermique 202 est ici maintenue par des moyens de refroidissement de carter-cylindre 286 à la température relativement basse de cent degrés Celsius, cette température n’étant donnée qu’à titre d’exemple.
En figures 2 et 3, on a montré que les moyens de refroidissement de carter-cylindre 286 peuvent être constitués d’une chambre de refroidissement 287 qui enveloppe la surface externe du cylindre froid 204, un liquide caloporteur 288, en l’occurrence de l’eau, circulant dans ladite chambre 287.
Ainsi et comme le montrent clairement les figures 2 et 3, pratiquement toutes les parois internes du détendeur 279 du moteur thermique 202 restent chaudes à l’instar de celles du moteur thermique à transfert-détente et régénération selon le brevet WO2016120560, à l’exception du cylindre froid 204.
Les surfaces chaudes restantes sont suffisantes pour obtenir du cycle de Brayton à régénération un rendement thermodynamique significativement plus élevé en pratique que celui obtenu des cycles d’Otto et de Diesel.
On note, ce qui est montré de façon évidente en figures 10 et 11, que l’anneau périphérique d’étanchéité 220 présente une jupe en tonneau 260, deux segments de compression 222 et un segment racleur d’huile 278, ces composants 260, 222, 278 étant également maintenus à une température de l’ordre de cent degrés Celsius, proche de celle du cylindre froid 204 avec lequel ils coopèrent, ceci notamment pour préserver l’intégrité de l’huile de lubrification et de refroidissement 283 qui forme un film sur la paroi interne dudit cylindre 204.
On comprend donc que, contrairement au moteur thermique à transfert-détente et régénération selon le brevet WO2016120560, les moyens d’étanchéité de piston 221 ne sont plus ici constitués d’un dispositif d’étanchéité à coussin de fluide selon le brevet FR 3032252, mais bien d’une segmentation comparable à celle des moteurs à combustion interne automobiles conventionnels, lesdits moyens 221 étant refroidis et lubrifiés de la même manière.
Cette similitude permet au piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention de bénéficier de savoirs faires plus que centenaires dans le domaine de la segmentation des pistons de moteurs à combustion interne.
La configuration particulière dudit piston 201 et du détendeur 279 dont fait partie ledit piston 201 se justifie en ce que, dans les conditions de température qui viennent d’être décrites, la chaleur cédée au cylindre froid 204 par le gaz de travail 240 forme une perte énergétique comparable voire inférieure à celle induite d’une part, par le dispositif d’étanchéité à coussin de fluide objet du brevet FR 3032252 du fait des moyens de compression nécessaires à son alimentation en air comprimé, et d’autre part, par le système de refroidissement régénératif selon le brevet N° EP 3585993 à cause des pertes de charges à l’échappement additionnelles qu’il génère, et de la réintroduction dans le cycle thermodynamique de la chaleur extraite des parois internes du détendeur via un échangeur thermique de régénération dont le rendement est inférieur à un.
Pour preuve du bien-fondé du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention, on note que si toutes les parois internes du détendeur 279 montré en figures 2 et 3 - y compris la culasse inférieure 213, la culasse supérieure 214, la calotte chaude inférieure 226 et la calotte chaude supérieure 232 - étaient maintenues à seulement cent degrés Celsius à l’instar des parois internes des moteurs à combustion interne automobiles produits en grande série, la puissance calorifique moyenne spécifique à la surface – par exemple exprimée en kilowatts par mètre carré - cédée par le gaz de travail 240 au cylindre froid 204, serait très inférieure à celle cédée par ledit gaz 240 auxdites culasses 213, 214 et auxdites calottes 226, 232.
En effet, la surface que le cylindre froid 204 expose au gaz de travail 240 est petite en début de détente dudit gaz 240, puis s’agrandit au fur et mesure que ledit gaz 240 se détend et que parallèlement, sa température baisse, contrairement à la culasse inférieure 213, à la culasse supérieure 214, à la calotte chaude inférieure 226 et à la calotte chaude supérieure 232, dont la surface exposée au gaz de travail 240 reste constante.
Ainsi, en supposant que lesdites culasses 213, 214 et lesdites calottes 226, 232 soient maintenues volontairement à cent degrés Celsius durant la détente, la puissance de refroidissement spécifique à la surface serait beaucoup plus faible au niveau des parois internes du cylindre froid 204 qu’au niveau de celles desdites culasses 213, 214 et desdites calottes 226, 232.
En outre, le piston à double effet multitempérature 201 étant comme son nom l’indique à double effet, la surface du cylindre froid 204 relativement à celle desdites culasses 213, 214 et desdites calottes 226, 232 se retrouve fortement réduite comparativement à ce que serait ladite surface si ledit piston 201 était à simple effet.
En effet, le cylindre froid 204 étant commun à la chambre de volume variable inférieure 208 et à la chambre de volume variable supérieure 209, sa surface vaut ici et selon l’exemple de réalisation du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention montré en figures 2 et 3, moins de trente pour cent de la surface interne totale du détendeur 279 qui est mise en contact avec le gaz de travail 240.
On observe également qu’à puissance maximale identique, le moteur thermique 202 étant doté du piston à double effet multitempérature 201 et exécutant un cycle de Brayton à régénération, la surface interne de son cylindre froid 204 est plus petite en absolu que la surface interne du cylindre d’un moteur à cycle d’Otto ou de Diesel d’architecture conventionnelle.
Ceci, réduit les pertes thermiques relatives imputables audit cylindre froid 204.
De plus, la température maximale atteinte par les gaz dans le cylindre d’un moteur à cycle d’Otto ou de Diesel conventionnel est de l’ordre de deux mille cinq cents degrés Celsius contre seulement environ mille trois-cents degrés Celsius s’agissant du moteur thermique 202 exécutant un cycle de Brayton à régénération montré en figures 1 à 3.
Toutes choses égales par ailleurs, cette moindre température réduit encore les pertes de chaleur du gaz de travail 240 au contact du cylindre froid 204.
En outre, on remarquera que contrairement à la culasse inférieure 213, à la culasse supérieure 214, à la calotte chaude inférieure 226 et à la calotte chaude supérieure 232, le moteur thermique 202 étant doté du piston à double effet multitempérature 201 selon l’invention, son cylindre froid 204 est localisé dans une zone de faible turbulence du gaz de travail 240 lors de l’introduction dudit gaz 240 dans la chambre de volume variable inférieure 208 ou la chambre de volume variable supérieure 209 via la soupape d’admission 284 correspondante, ou lors de l’expulsion dudit gaz 240 hors desdites chambres 208, 209 via leur soupape d'échappement 285.
La illustre que la galerie de lubrification-refroidissement 227 peut déboucher dans le volume interne de piston 228 via un faible jeu axial laissé entre d’une part, un disque de répartition de fluide 261 qui est logé dans ledit volume 228 et d’autre part, le disque de liaison radiale supérieure 225, ledit disque de répartition 261 étant approximativement parallèle audit disque de liaison radiale 225 et formant d’une part, une étanchéité avec la broche centrale de piston 210, et finissant d’autre part, radialement au voisinage de la paroi interne de l’anneau périphérique d’étanchéité 220, le fluide lubrifiant-refroidissant 257 en provenance de la chambre de refroidissement et de lubrification de piston 217 pouvant sortir au niveau dudit voisinage par exemple via des déversoirs de répartition 290, des orifices ou des créneaux de quelque nature que ce soit aménagés en périphérie du disque de répartition de fluide 261.
Comme l’illustre bien la , selon une variante particulière du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, la broche centrale de piston 210 peut comporter, à l’intérieur du volume interne de piston 228 et au voisinage du disque de liaison radiale inférieure 224, une collerette de recirculation de fluide 262 qui, lorsque la broche centrale de piston 210 se déplace en direction de la culasse inférieure 213, rejette radialement et en direction de la paroi interne de l’anneau périphérique d’étanchéité 220 le fluide lubrifiant-refroidissant 257 qui s’est accumulé dans ledit volume 228 et en surface dudit disque 224, ladite collerette 262 pouvant comporter des rigoles de collerette 263 qui forment des jets radiaux de fluide lubrifiant-refroidissant 257 qui sont uniformément répartis sur trois cent soixante degrés.
Particulièrement en , on remarque que le disque de liaison radiale inférieure 224 peut avantageusement présenter une forme un creux 294 au niveau de sa liaison avec la broche centrale de piston 210, ladite forme 294 constituant un réservoir à trop-plein 264 qui peut stocker du fluide lubrifiant-refroidissant 257, cependant qu’au moins un orifice de trop-plein 265 qui communique avec l’intérieur du carter de transmission 206 via la galerie de lubrification-refroidissement 227 fixe le niveau maximal dudit réservoir 264 de sorte qu’à chaque accélération en direction de la culasse supérieure 214 du piston à double effet multitempérature 201 suivant l’invention, le niveau du fluide lubrifiant-refroidissant 257 que contient ledit réservoir 264 ne dépasse pas celui de l’orifice de trop-plein 265, ledit fluide 257 en excès étant expulsé à l’intérieur du carter de transmission 206.