Transport à lame d'air mobile
La présente invention a pour objet un transporteur à lame d'air mobile qui comprend une rampe creuse dont l'intérieur constitue au moins une chambre reliée à un générateur d'air sous pression et dont la paroi supérieure, qui, par sa face externe, forme un chemin de glissement le long duquel l'objet transporté est appelé à progresser, est garnie d'un ensemble de soupapes qui relient cette chambre avec l'extérieur et qui sont agencées de manière à rester fermées en l'absence de cet objet et à s'ouvrir en sa présence pour créer des fuites locales sous ce dernier, fuites qui engendrent entre cet objet et ce chemin de glissement un écoulement d'air revêtant la forme d'une lame mobile apte à supporter cet objet tout en progressant avec lui.
De tels transporteurs sont connus. Les soupapes qu'ils comportent sont constituées par des billes dont chacune, en l'absence d'objet transporté, est maintenue appliquée par un moyen quelconque (par exemple un ressort) contre le bord d'un orifice qu'elle obture, ce bord constituant le siège de cette soupape.
La bille, dans sa position de fermeture, fait légèrement saillie au-dessus du chemin de glissement.
L'objet transporté vient en contact avec le sommet de cette saillie et, par son poids, enfonce la bille, ce qui ouvre la soupape et donne naissance à la fuite engendrant la lame d'air sustentatrice. Ces réalisations présentent divers inconvénients. Le fait que la soupape doive, pour s'ouvrir, entrer en contact avec l'objet a pour conséquence de freiner le mouvement de l'objet, lequel frotte continuellement sur les saillies que font les billes. Si l'objet n'a pas, en regard du chemin de glissement, une surface plane, il n'actionne qu'une partie seulement des soupapes sousjacentes, et les fuites créées pourront être insuffi
santes pour engendrer une lame d'air capable de le
supporter: tel serait le cas pour un objet présentant
en regard du chemin de glissement des parties ren
trantes au droit desquelles les soupapes resteraient
fermées faute d'être en contact avec l'objet.
Ainsi
pour un objet en forme de cloche ou de coupole,
placé avec sa concavité vers le bas, seules les sou -papes situées au voisinage du bord de l'objet sont à
même de s'ouvrir; et si la lame d'air qu'engendrent
ces dernières n'est pas capable de supporter entière
ment l'objet, il faudra exercer sur ce dernier un
effort relativement grand pour le déplacer, faute de
quoi il s'immobilisera par frottement. Les transpor
teurs de ce type sont donc incapables de transporter
des objets dont la surface en regard du chemin de
glissement est irrégulière.
En outre, si l'objet a une
surface bien plane, il doit, au fur et à mesure de sa
progression, grimper sur les saillies formées par
les soupapes fermées qu'il rencontre et descendre
celles formées par les soupapes qu'il quitte. I1 en
résulte une progression accompagnée d'un mouve
ment de tangage, qui bien que d'amplitude faible,
peut être gênant pour l'objet transporté. La ren
contre avec ces saillies provoque des vibrations, tant
dans la rampe que dans l'objet lui-même, ce qui
rend un tel transporteur inapte au transport d'objets
fragiles.
Ce mouvement de tangage est encore accen
tué par la variation de la section de passage offerte
à la lame d'air, section de passage qui, pour un objet
donné, est déterminée par la distance entre cet objet
et le chemin de glissement; de sorte que la progres
sion peut donner lieu à des cabrioles gênantes.
De plus, le jet d'air occasionné par ces soupapes
est toujours perpendiculaire à la surface du chemin de
glissement, si bien que la lame d'air n'exerce qu'un effet de sustentation, à l'exclusion d'un effet de propulsion ou de guidage: propulsion et guidage doivent être assurés par d'autres moyens, ce qui complique la réalisation du transporteur et son exploitation.
L'invention a pour objet un transporteur à lame d'air mobile qui élimine ces inconvénients. Ce transporteur est caractérisé par le fait que sa rampe est garnie d'un ensemble de détecteurs de proximité dont chacun est relié à une soupape et dont chacun est à même de déceler la présence de l'objet transporté et d'actionner cette soupape de façon à l'ouvrir lorsque l'objet se trouve dans son voisinage et à la fermer lorsqu'il s'en éloigne, et par le fait que chacune de ces soupapes est munie d'un ajutage dont l'exutoire donne à cette fuite la forme d'un jet dirigé orienté dans une direction déterminée par rapport à cette rampe.
Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une réalisation du transporteur conforme à l'invention.
La fig. 1 montre en coupe une partie du transporteur.
La fig. 2 est une vue en plan d'une partie de ce transporteur.
La fig. 3 en représente, en coupe, une autre partie.
La fig. 4 est une coupe transversale d'une autre forme d'exécution.
Les fig. 5, 6 et 7 sont des coupes représentant des variantes.
Comme on le voit sur la fig. 1, le transporteur comprend une rampe creuse 1 dont l'intérieur constitue une chambre 2 reliée par un tuyau 3 à un générateur, non représenté, d'air sous pression. La face externe 4 de la paroi supérieure 5 de la rampe 1 forme un chemin de glissement le long duquel l'objet transporté 6 est appelé à progresser. Cette paroi supérieure 5 est garnie d'un ensemble de pistons différentiels, tels que les pistons 7, 8 et 9 visibles sur la fig. 1.
Ces pistons différentiels comportent tous, comme on le voit pour le piston 7, deux têtes, l'une supérieure 11, l'autre inférieure 12. La tête supérieure 1 1 a une surface sensiblement plus grande que la tête inférieure 12. Ces deux têtes sont reliées par une tige 13.
La tête supérieure 11 coulisse dans un logement 14 ménagé dans la paroi supérieure 5 de la rampe 1 et la tige 13 coulisse dans un trou 15 qui traverse cette paroi supérieure 5. La tête supérieure 1 1 se trouve donc à l'air libre tandis que la tête inférieure 12 se trouve dans la chambre 2. La longueur de la tige 13 est telle que, dans la position haute du piston différentiel, la tête supérieure 1 1 affleure le chemin de glissement 4 et la tête inférieure 12 bute contre la face interne 4' de la paroi 5.
La tige 13 est percée d'un canal longitudinal 16 dont une extrémité aboutit à un ajutage 17, noyé dans la tête supérieure 1 1 et muni d'un exutoire 18 et dont l'autre extrémité aboutit à un orifice intérieur 19, ménagé dans la surface latérale de la tige 13 à un endroit tel que cet orifice soit entièrement dégagé du trou 15 lorsque la tête supérieure 1 1 est complètement enfoncée dans son logement 14, et complètement obturé lorsque cette tête supérieure 1 1 affleure le chemin de glissement 4.
Un joint d'étanchéité 20 est disposé dans la paroi 5 à l'endroit où vient buter la tête inférieure 12, de manière à interdire toute fuite d'air sous pression.
L'orifice 19 constitue donc, en coopération avec le trou 15, une soupape à tiroir qui n'autorise une fuite d'air depuis la chambre 2 vers l'extérieur que lorsque la tête supérieure 1 1 du piston différentiel est enfoncée dans son logement 14. Des canaux 21, 22, relient le fond du logement 14 avec le fond des logements correspondants des pistons différentiels voisins, et constituent un réseau qui est en communication avec l'extérieur par un orifice 23, de manière à éviter la formation d'un coussin d'air sous la tête supérieure 11.
Le rapport entre la surface de la tête supérieure 1 1 et celle de la tête inférieure 12 est choisi de manière que la force exercée sur la tête supérieure par la pression atmosphérique Pu soit de peu inférieure à celle exercée sur la tête inférieure par la pression Pc régnant dans la chambre 2.
Le fonctionnement du transporteur est le suivant.
En l'absence de l'objet transporté 6, la tête supérieure 1 1 est soumise à la pression atmosphérique pt, tandis que la tête inférieure 12 est soumise à la pression Pc régnant dans la chambre 2. Etant donné la valeur du rapport entre les surfaces des têtes, le piston différentiel occupe la position haute dans laquelle est représenté le piston 7. La soupape à tiroir constituée par l'orifice inférieur 19 et le trou 15 est donc fermée, et cette position du piston différentiel est dite position de fermeture.
Lorsque l'objet transporté 6 se présente devant le piston différentiel, et si cet objet est supporté par un écoulement d'air en forme de lame disposé entre lui et le chemin de glissement 4, écoulement représenté par les flèches 25, 26 et 27 sur la fig. 1, la pression p, qui règne dans cet écoulement est supérieure à la pression atmosphérique pO et, si le rapport des surfaces des têtes supérieure et inférieure est judicieusement choisi, la force qui est exercée par cette pression Pl sur sa tête supérieure est plus grande que celle qui est exercée sur la tête inférieure par la pression p. régnant dans la chambre 2. Etant donné que les canaux 21 et 22 évitent la formation d'un coussin d'air sous la tête supérieure, le piston différentiel tend à s'abaisser.
Dans la position basse, dite d'ouverture, il maintient ouverte la soupape à tiroir, ce qui contribue à la création de la lame d'air au-dessous de l'objet. C'est ce qui est représenté pour le piston 8.
On voit donc que chaque piston différentiel joue le rôle d'un détecteur de proximité qui actionne la soupape correspondante formée par le trou 15 et l'orifice 19 sitôt que l'objet transporté 6 se présente devant lui. Dès que l'objet s'éloigne, c'est à nouveau la pression atmosphérique qui agit sur la tête supérieure, de sorte que le piston différentiel revient dans sa position de fermeture, et maintient la soupape fermée. On voit que la lame d'air qui supporte l'objet n'existe que sous ce dernier: elle est mobile et elle l'accompagne au fur et à mesure de sa progression.
L'utilisation de détecteurs de proximité qui réagissent au seul changement de pression provoqué par la présence de l'objet transporté, à l'exclusion de tout contact mécanique direct avec ce dernier, a l'avantage d'éliminer tout frottement entre l'objet 6 et la rampe 1.
Dans le transporteur qui vient d'être décrit, le détecteur de proximité et la soupape proprement dite sont fondus en un organe unique, qui assure les deux fonctions. I1 est bien entendu que le détecteur de proximité peut très bien être tout à fait distinct de la soupape: l'essentiel est qu'il actionne la soupape sitôt que l'objet se trouve en regard de cette dernière.
De même tout type de détecteur de proximité peut être envisagé, pourvu qu'il n'entre pas en contact mécanique direct avec l'objet. L'ajutage 17 a pour effet de donner à l'air qui s'échappe de la tête supérieure la forme d'un jet dirigé. La direction de ce jet est, pour le piston 8, perpendiculaire au chemin de glissement 4, car l'ajutage possède un exutoire 18 situé dans le prolongement du canal 16. Ce jet n'exerce sur l'objet 6 qu'un effort de pure sustentation et la soupape correspondante est appelée soupape de sustentation. I1 est loisible cependant de donner au jet une direction oblique par rapport au chemin de glissement. C'est le cas pour le piston différentiel 9 (fig. 3) dont l'ajutage 30 a un exutoire 31 qui forme un angle avec le canal correspondant 32.
Le jet exerce alors, en plus d'un effort de sustentation, un effort de poussée dirigé parallèlement au chemin de glissement 4. Si cette poussée est parallèle à la direction du mouvement de l'objet, elle contribue à la propulsion de ce dernier. Une soupape dont le jet est dirigé de la sorte constitue une soupape de sustentation-propulsion. Si la poussée est perpendiculaire à la direction du mouvement de l'objet, elle contribue au guidage latéral de ce dernier et la soupape de ce type est une soupape de sustentationguidage. Enfin, si la poussée est oblique par rapport à la direction du mouvement de l'objet, elle contribue simultanément à la propulsion et au guidage: la soupape de ce type est une soupape de sustentation-propulsion-guidage, dont la poussée possède une composante de propulsion et une composante de guidage.
La rampe 1, comme le montre la fig. 2, est garnie d'un ensemble de soupapes actionnées par des pistons différentiels. Diverses possibilités se présentent quant à la nature et à l'arrangement de ces soupapes. Dans un premier cas, toutes les soupapes de l'ensemble sont des soupapes de sustentation: la rampe ne fait alors que supporter l'objet transporté, la propulsion de ce dernier étant assurée par un moyen quelconque indépendamment de la sustentation. Dans un deuxième cas, l'ensemble comprend à la fois des soupapes de sustentation et des soupapes de sustentation-propulsion: la rampe assure à la fois la sustentation de l'objet et sa propulsion.
Si l'ensemble comprend en outre des soupapes de sustentation-guidage disposées de manière que leurs poussées de guidage soient dirigées vers le milieu de la rampe, cette dernière est capable d'assurer simultanément la sustentation de l'objet, sa propulsion et son guidage. I1 en est de même si les soupapes sont toutes des soupapes de sustentation-propulsionguidage dont les composantes de guidage sont dirigées vers le milieu de la rampe.
C'est ce que l'on voit à la fig. 2 où les différentes soupapes sont caractérisées par la flèche attachée à chacune d'elles, flèche qui représente la poussée exercée par le jet dirigé qu'elles engendrent. Ainsi la flèche 40 qui, prenant son origine dans l'exutoire 43 de la soupape 42, est dirigée dans le sens du mouvement de l'objet transporté 6, mouvement représenté par la flèche 44, indique que la soupape 42 est une soupape de propulsion.
La flèche 45 de la soupape 46 est perpendiculaire à la direction de ce mouvement: cette soupape 46 est une soupape de guidage dont la poussée est dirigée vers l'axe longitudinal 47 de la rampe 1 ; la soupape 48, qui est symétrique de cette dernière par rapport à l'axe longitudinal 47 de la rampe, est aussi une soupape de guidage dont la poussée est dirigée, ainsi que le montre la flèche 49, en sens inverse de celui de la soupape 46, mais, comme cette dernière, vers l'axe longitudinal 47.
Quant à la soupape 50, elle est de type mixte: la poussée qu'elle exerce, représentée par la flèche 51, est oblique par rapport à la direction 44 du mouvement de l'objet 6, et dirigée vers l'axe 47 de la rampe, de sorte que la poussée de cette soupape 50 possède une composante de propulsion et une composante de guidage, cette dernière étant dirigée vers le milieu de la rampe.
Le fonctionnement du transporteur est le suivant: l'objet 6 est porté par une lame d'air, représentée par les flèches 52. Les soupapes rencontrées successivement par cet objet s'ouvrent sous l'effet des détecteurs de proximité: les poussées de propulsion le font progresser et les poussées de guidage évitent qu'il ne s'échappe en dérapant latéralement par rapport à la direction de son mouvement.
La répartition entre soupapes des différents types qui est représentée à la fig 2, où l'on a une rangée centrale A de soupapes de sustentation, deux rangées
B1 et B2 de soupapes de sustentation-propulsion, deux rangées C1 et C2 de soupapes de sustentation-propulsion-guidage et quatre rangées D,, El et D2, E9 de soupapes de sustentation-guidage, est, bien entendu, arbitraire. La seule condition à respecter est que toute poussée perpendiculaire à l'axe longitudinal 47 de la rampe soit dirigée vers ce dernier. A cette condition près, toute répartition est autorisée seuls le poids, la dimension et la forme de l'objet peuvent faire préférer une répartition déterminée.
Comme il a été dit plus haut, les soupapes du type décrit sont toujours fermées en l'absence de l'objet 6 et elles ne s'ouvrent que sous l'effet de la pression régnant au sein de la lame d'air qui sup porte ce dernier. Pour provoquer l'ouverture des soupapes au moment où un objet est déposé sur la rampe et pour créer la lame d'air initiale, il est prévu de munir certains ajutages d'un bossage, tel que la collerette 34 de l'ajutage 30 du piston différentiel 9 (fig. 3). Ce bossage dépasse légèrement la tête supérieure 33, d'une hauteur telle que lorsqu'un objet est déposé sur ce piston, il en provoque l'enfoncement, ce qui ouvre partiellement la soupape; la fuite qui en résulte donne naissance à la lame d'air et la soupape s'ouvre alors entièrement.
La hauteur de ce bossage est toutefois assez faible pour ne pas entrer en contact avec l'objet lorsque la soupape est entièrement ouverte. Cette disposition est utile non seulement lors du chargement d'un objet sur le transporteur, mais aussi lors de la mise en route de ce dernier après une interruption de service durant laquelle la rampe est restée chargée, par exemple lors de la reprise du travail dans une usine. Il n'est cependant pas nécessaire que toutes les soupapes soient munies d'un tel bossage: il suffit qu'une partie de celles-ci soit équipée de la sorte, notamment aux endroits de chargement du transporteur.
Si les objets transportés ont toujours une forme identique, le chemin de glissement peut affecter la forme d'un caniveau dont la section droite épouse, au moins partiellement, la forme de ceux-ci, comme cela est visible à la fig 4 où l'on reconnaît la rampe 1 dont le chemin de glissement 4 épouse le profil de l'objet 6.
Le fait que l'exutoire tel que 18 (fig. 1), respectivement 31 (fig. 3), du canal longitudinal 16, respectivement 32, soit ménagé dans un ajutage 17, respectivement 30, présente l'avantage de rendre particulièrement souple l'aménagement de la rampe. I1 suffit en effet que ces ajutages soient interchangeables pour permettre, en modifiant la répartition entre ajutages à exutoire droit et ajutages à exutoire oblique, de changer la répartition entre efforts de sustentation et efforts de poussée. De même, cette disposition permet de modifier facilement la répartition entre poussée de propulsion et poussée de guidage: il suffit de modifier l'orientation des ajutages à exutoire oblique. I1 faut cependant prévoir des moyens de blocage pour empêcher que cette orientation ne se modifie accidentellement à l'usage.
Une possibilité consiste à réaliser ces ajutages en matière plastique et à les munir d'un bourrelet de retenue 24 qui permet de les monter à serrage, ce bourrelet les maintenant prisonniers dans la tête et évitant que leur orientation ne se modifie accidentellement.
Quant aux pistons différentiels, ils peuvent être réalisés de plusieurs manières. Une première variante est représentée à la fig. 5. La tête supérieure est constituée par un disque 35 raccordé, à sa périphérie, à une jupe 36 par une partie annulaire mince et souple 37 formant articulation. Cette jupe 36 est montée à forcement dans le logement 14 ménagé dans la paroi supérieure 5. Jupe 36 et disque 35 forment corps avec la tige 38 et sont, par exemple, réalisés d'une pièce en matière plastique.
Un clip élastique 39' est monté à l'extrémité 39 de la tige 38, extrémité qui tient lieu de tête inférieure du piston différentiel, et il a un profil conique ; cela permet de mettre l'ensemble en place par forcement simultané de la jupe 36 dans son logement 14 et du clip 39' dans le trou 15, le clip se détendant lorsqu'il débouche dans la chambre 2 de manière à constituer une butée empêchant le disque 35 de faire saillie audessus du chemin de glissement 4. Le disque 35 est muni d'un ajutage 35' analogue à l'ajutage décrit précédemment.
I1 peut être avantageux, lorsqu'on utilise une matière plastique, de mouler ensemble plusieurs disques analogues au disque 35 (fig. 6) et à réaliser une feuille 53 destinée à recouvrir le chemin de glissement 4. Cette feuille 53 est pourvue d'un ensemble de zones minces et souples, de forme annulaire, telles que 54, dont l'intérieur 55, qui constitue la tête supérieure d'un piston différentiel, est muni d'une protubérance 56 qui sert de tige pour ce dernier.
Chaque tige est pourvue d'un clip élastique 57, à profil conique, analogue au clip 39' de la variante précédente, et la distance entre zones annulaires voisines est telle que celles-ci se trouvent en regard des logements, tels que 14, ménagés dans la paroi supérieure 5 de la rampe. Cette feuille 53 est appliquée sur le chemin de glissement 4, les clips 57 étant forcés dans les trous 15, et elle est maintenue en place à l'aide de vis à tête plate vissées, à travers les trous 58, dans les taraudages 59.
Une autre variante, représentée à la fig. 7, consiste à donner à la tête supérieure du piston différentiel la forme d'un diaphragme déformable 60 relié, en son centre, à la tige 61 et fixé, à sa périphérie, au chemin de glissement 4. Dans cette disposition également, il peut être avantageux de réunir plusieurs diaphragmes entre eux de manière à réaliser une feuille 62 rendue localement souple en des endroits qui sont situés en regard des logements 14 ménagés dans la paroi supérieure 5 de la rampe, feuille qui recouvre le chemin de glissement et lui est fixée par un moyen quelconque, par exemple des vis 63.
Mobile air knife transport
The present invention relates to a conveyor with a movable air knife which comprises a hollow ramp, the interior of which constitutes at least one chamber connected to a pressurized air generator and of which the upper wall, which, by its external face, forms a sliding path along which the transported object is called upon to progress, is furnished with a set of valves which connect this chamber with the outside and which are arranged so as to remain closed in the absence of this object and to open in its presence to create local leaks under the latter, leaks which generate between this object and this sliding path an air flow in the form of a movable blade capable of supporting this object while progressing with it .
Such carriers are known. The valves which they comprise are constituted by balls each of which, in the absence of an object transported, is kept applied by any means (for example a spring) against the edge of an orifice which it closes, this edge constituting the seat of this valve.
The ball, in its closed position, protrudes slightly above the sliding path.
The transported object comes into contact with the top of this projection and, by its weight, pushes the ball, which opens the valve and gives rise to the leak generating the lifting air knife. These embodiments have various drawbacks. The fact that the valve must, in order to open, come into contact with the object has the consequence of slowing down the movement of the object, which continually rubs on the projections made by the balls. If the object does not have a flat surface facing the sliding path, it only actuates part of the underlying valves, and the leaks created may be insufficient.
health to generate an air space capable of
bear: this would be the case for an object presenting
next to the sliding path of the ren
trantes to the right of which the valves would remain
closed due to lack of contact with the object.
So
for an object in the shape of a bell or cupola,
placed with its concavity downwards, only the valves located near the edge of the object are
even to open; and if the air gap that generates
the latter is not able to endure in full
the object, it will be necessary to exert on the latter a
relatively great effort to move it, for lack of
which it will immobilize by friction. The transpor
ters of this type are therefore unable to transport
objects whose surface facing the path of
slip is irregular.
In addition, if the object has a
flat surface, it must, as it is
progression, climb on the ledges formed by
the closed valves it meets and descend
those formed by the valves it leaves. I1 in
results a progression accompanied by a movement
pitch, which although of low amplitude,
can be annoying for the transported object. The ren
against with these projections causes vibrations, both
in the ramp than in the object itself, which
makes such a transporter unsuitable for transporting objects
fragile.
This pitching motion is still accen
killed by the variation of the passage section offered
air gap, passage section which, for an object
given, is determined by the distance between this object
and the slip path; so that the progress
Zion can give rise to annoying antics.
In addition, the air jet caused by these valves
is always perpendicular to the surface of the
sliding, so that the air space only exerts a lifting effect, to the exclusion of a propelling or guiding effect: propulsion and guiding must be provided by other means, which complicates the realization of the transporter and its operation.
The object of the invention is a conveyor with a movable air knife which eliminates these drawbacks. This transporter is characterized by the fact that its ramp is fitted with a set of proximity detectors each of which is connected to a valve and each of which is able to detect the presence of the object transported and to actuate this valve so to open it when the object is in its vicinity and to close it when it moves away from it, and by the fact that each of these valves is provided with a nozzle whose outlet gives this leak the form a directed jet oriented in a determined direction with respect to this ramp.
The appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of the conveyor according to the invention.
Fig. 1 shows part of the conveyor in section.
Fig. 2 is a plan view of part of this conveyor.
Fig. 3 shows, in section, another part.
Fig. 4 is a cross section of another embodiment.
Figs. 5, 6 and 7 are sections representing variants.
As seen in fig. 1, the conveyor comprises a hollow ramp 1, the interior of which constitutes a chamber 2 connected by a pipe 3 to a generator, not shown, of pressurized air. The outer face 4 of the upper wall 5 of the ramp 1 forms a sliding path along which the transported object 6 is called upon to progress. This upper wall 5 is lined with a set of differential pistons, such as the pistons 7, 8 and 9 visible in FIG. 1.
These differential pistons all comprise, as can be seen for the piston 7, two heads, one upper 11, the other lower 12. The upper head 1 1 has a substantially larger area than the lower head 12. These two heads are connected by a rod 13.
The upper head 11 slides in a housing 14 formed in the upper wall 5 of the ramp 1 and the rod 13 slides in a hole 15 which passes through this upper wall 5. The upper head 1 1 is therefore in the open air while the lower head 12 is located in the chamber 2. The length of the rod 13 is such that, in the high position of the differential piston, the upper head 1 1 is flush with the sliding path 4 and the lower head 12 abuts against the internal face 4 'from the wall 5.
The rod 13 is pierced with a longitudinal channel 16, one end of which ends in a nozzle 17, embedded in the upper head 1 1 and provided with an outlet 18 and the other end of which ends in an internal orifice 19, formed in the lateral surface of the rod 13 at a location such that this orifice is entirely clear of the hole 15 when the upper head 1 1 is completely inserted into its housing 14, and completely closed when this upper head 1 1 is flush with the sliding path 4.
A seal 20 is disposed in the wall 5 at the point where the lower head 12 abuts, so as to prevent any leakage of pressurized air.
The orifice 19 therefore constitutes, in cooperation with the hole 15, a slide valve which allows air to leak from the chamber 2 to the outside only when the upper head 1 1 of the differential piston is pressed into its housing. 14. Channels 21, 22, connect the bottom of the housing 14 with the bottom of the corresponding housings of the neighboring differential pistons, and constitute a network which is in communication with the outside through an orifice 23, so as to avoid the formation of an air cushion under the upper head 11.
The ratio between the surface of the upper head 1 1 and that of the lower head 12 is chosen so that the force exerted on the upper head by the atmospheric pressure Pu is slightly less than that exerted on the lower head by the pressure Pc reigning in room 2.
The operation of the transporter is as follows.
In the absence of the transported object 6, the upper head 1 1 is subjected to atmospheric pressure pt, while the lower head 12 is subjected to the pressure Pc prevailing in the chamber 2. Given the value of the ratio between the surfaces of the heads, the differential piston occupies the upper position in which is shown the piston 7. The slide valve constituted by the lower orifice 19 and the hole 15 is therefore closed, and this position of the differential piston is called the closed position.
When the transported object 6 is in front of the differential piston, and if this object is supported by a blade-shaped air flow disposed between it and the sliding path 4, flow represented by arrows 25, 26 and 27 on fig. 1, the pressure p, which prevails in this flow is greater than the atmospheric pressure pO and, if the ratio of the surfaces of the upper and lower heads is judiciously chosen, the force which is exerted by this pressure Pl on its upper head is greater than that which is exerted on the lower head by the pressure p. prevailing in the chamber 2. Since the channels 21 and 22 prevent the formation of an air cushion under the upper head, the differential piston tends to lower.
In the low position, called the opening position, it keeps the slide valve open, which contributes to the creation of the air gap below the object. This is what is shown for piston 8.
It can therefore be seen that each differential piston plays the role of a proximity detector which actuates the corresponding valve formed by the hole 15 and the orifice 19 as soon as the transported object 6 appears in front of it. As soon as the object moves away, it is again the atmospheric pressure which acts on the upper head, so that the differential piston returns to its closed position, and keeps the valve closed. We see that the air blade which supports the object exists only under the latter: it is mobile and it accompanies it as it progresses.
The use of proximity detectors which react only to the change in pressure caused by the presence of the transported object, to the exclusion of any direct mechanical contact with the latter, has the advantage of eliminating any friction between the object. 6 and ramp 1.
In the conveyor which has just been described, the proximity detector and the valve proper are fused into a single member, which performs both functions. It is understood that the proximity detector may very well be quite distinct from the valve: the main thing is that it actuates the valve as soon as the object is opposite the latter.
Likewise, any type of proximity detector can be envisaged, provided that it does not come into direct mechanical contact with the object. The nozzle 17 has the effect of giving the air which escapes from the upper head the form of a directed jet. The direction of this jet is, for the piston 8, perpendicular to the sliding path 4, because the nozzle has an outlet 18 located in the extension of the channel 16. This jet exerts on the object 6 only a force of pure lift and the corresponding valve is called a lift valve. However, it is possible to give the jet an oblique direction with respect to the sliding path. This is the case for the differential piston 9 (FIG. 3), the nozzle 30 of which has an outlet 31 which forms an angle with the corresponding channel 32.
The jet then exerts, in addition to a lifting force, a thrust force directed parallel to the sliding path 4. If this thrust is parallel to the direction of movement of the object, it contributes to the propulsion of the latter. A valve the jet of which is directed in this way constitutes a lift-propulsion valve. If the thrust is perpendicular to the direction of movement of the object, it contributes to the lateral guidance of the latter, and the valve of this type is a lift-guide valve. Finally, if the thrust is oblique with respect to the direction of movement of the object, it simultaneously contributes to propulsion and guidance: the valve of this type is a lift-propulsion-guide valve, of which the thrust has a component propulsion and a guidance component.
The ramp 1, as shown in fig. 2, is furnished with a set of valves actuated by differential pistons. Various possibilities arise as to the nature and arrangement of these valves. In a first case, all the valves of the assembly are lift valves: the ramp then only supports the transported object, the propulsion of the latter being provided by any means independent of the lift. In a second case, the assembly comprises both lift valves and lift-propulsion valves: the ramp provides both the lift of the object and its propulsion.
If the assembly further comprises lift-guide valves arranged so that their guide thrusts are directed towards the middle of the ramp, the latter is capable of simultaneously ensuring the lift of the object, its propulsion and its guidance. . It is the same if the valves are all lift-propulsionguidage valves, the guide components of which are directed towards the middle of the ramp.
This is what can be seen in fig. 2 where the various valves are characterized by the arrow attached to each of them, which arrow represents the thrust exerted by the directed jet which they generate. Thus the arrow 40 which, taking its origin in the outlet 43 of the valve 42, is directed in the direction of movement of the transported object 6, movement represented by the arrow 44, indicates that the valve 42 is a propulsion valve .
The arrow 45 of the valve 46 is perpendicular to the direction of this movement: this valve 46 is a guide valve, the thrust of which is directed towards the longitudinal axis 47 of the ramp 1; the valve 48, which is symmetrical with the latter with respect to the longitudinal axis 47 of the ramp, is also a guide valve whose thrust is directed, as shown by arrow 49, in the opposite direction to that of the valve 46, but, like the latter, towards the longitudinal axis 47.
As for the valve 50, it is of the mixed type: the thrust that it exerts, represented by the arrow 51, is oblique with respect to the direction 44 of movement of the object 6, and directed towards the axis 47 of the ramp, so that the thrust of this valve 50 has a propulsion component and a guide component, the latter being directed towards the middle of the ramp.
The operation of the transporter is as follows: the object 6 is carried by an air knife, represented by arrows 52. The valves successively encountered by this object open under the effect of the proximity detectors: the propulsion thrusts make it progress and the guiding thrusts prevent it from escaping by skidding laterally in relation to the direction of its movement.
The distribution between valves of the different types which is shown in fig 2, where there is a central row A of lift valves, two rows
B1 and B2 of lift-propulsion valves, two rows C1 and C2 of lift-propulsion-guide valves and four rows D ,, El and D2, E9 of lift-guide valves, is, of course, arbitrary. The only condition to be observed is that any thrust perpendicular to the longitudinal axis 47 of the ramp is directed towards the latter. With this condition close, any distribution is authorized only the weight, the dimension and the shape of the object can make prefer a determined distribution.
As was said above, the valves of the type described are always closed in the absence of the object 6 and they only open under the effect of the pressure prevailing within the air knife which sup wears the latter. To cause the opening of the valves when an object is deposited on the ramp and to create the initial air gap, provision is made to provide certain nozzles with a boss, such as the flange 34 of the nozzle 30 of the nozzle. differential piston 9 (fig. 3). This boss slightly protrudes from the upper head 33, by a height such that when an object is placed on this piston, it causes the depression thereof, which partially opens the valve; the resulting leak gives rise to the air gap and the valve then opens fully.
However, the height of this boss is low enough not to come into contact with the object when the valve is fully open. This arrangement is useful not only when loading an object on the conveyor, but also when starting up the latter after a service interruption during which the ramp has remained loaded, for example when resuming work in factory. However, it is not necessary for all the valves to be provided with such a boss: it suffices that a part of them be equipped in this way, in particular at the loading points of the transporter.
If the transported objects always have an identical shape, the sliding path can affect the shape of a gutter whose cross section matches, at least partially, the shape of these, as can be seen in fig 4 where the we can recognize the ramp 1, the sliding path 4 of which follows the profile of the object 6.
The fact that the outlet such as 18 (fig. 1), respectively 31 (fig. 3), of the longitudinal channel 16, respectively 32, is provided in a nozzle 17, respectively 30, has the advantage of making it particularly flexible. development of the ramp. It suffices for these nozzles to be interchangeable to allow, by modifying the distribution between nozzles with a straight outlet and nozzles with an oblique outlet, to change the distribution between the lifting forces and the thrust forces. Likewise, this arrangement makes it possible to easily modify the distribution between propulsion thrust and guide thrust: it suffices to modify the orientation of the nozzles with oblique outlet. However, blocking means must be provided to prevent this orientation from accidentally changing with use.
One possibility consists in making these nozzles in plastic material and in providing them with a retaining bead 24 which enables them to be clamped, this bead keeping them prisoners in the head and preventing their orientation from accidentally changing.
As for the differential pistons, they can be made in several ways. A first variant is shown in FIG. 5. The upper head is constituted by a disc 35 connected, at its periphery, to a skirt 36 by a thin and flexible annular part 37 forming a joint. This skirt 36 is forcibly mounted in the housing 14 formed in the upper wall 5. Skirt 36 and disc 35 form a body with the rod 38 and are, for example, made from a piece of plastic.
An elastic clip 39 'is mounted at the end 39 of the rod 38, which end acts as the lower head of the differential piston, and it has a conical profile; this allows the assembly to be put in place by simultaneous forcing of the skirt 36 in its housing 14 and of the clip 39 'in the hole 15, the clip relaxing when it opens into the chamber 2 so as to constitute a stop preventing the disc 35 to protrude above the sliding path 4. The disc 35 is provided with a nozzle 35 'similar to the nozzle described above.
It may be advantageous, when using a plastic material, to mold together several discs similar to the disc 35 (FIG. 6) and to produce a sheet 53 intended to cover the sliding path 4. This sheet 53 is provided with a set of thin and flexible zones, of annular shape, such as 54, of which the interior 55, which constitutes the upper head of a differential piston, is provided with a protuberance 56 which serves as a rod for the latter.
Each rod is provided with an elastic clip 57, with a conical profile, similar to the clip 39 'of the previous variant, and the distance between neighboring annular zones is such that they are located opposite the housings, such as 14, provided in the upper wall 5 of the ramp. This sheet 53 is applied to the sliding path 4, the clips 57 being forced into the holes 15, and it is held in place by means of flat head screws screwed, through the holes 58, in the threads 59.
Another variant, shown in FIG. 7, is to give the upper head of the differential piston the shape of a deformable diaphragm 60 connected, at its center, to the rod 61 and fixed, at its periphery, to the sliding path 4. In this arrangement also, it can be advantageous to bring together several diaphragms between them so as to produce a sheet 62 made locally flexible at places which are located opposite the housings 14 formed in the upper wall 5 of the ramp, sheet which covers the sliding path and is fixed to it by any means, for example screws 63.