[0001] L'invention concerne un système permettant l'élévation d'un objet ou d'une charge.
Elle est, par exemple, utilisée pour le déploiement vertical d'un équipement de type
antenne, caméra, système d'éclairage ou tout autre système.
[0002] Un problème actuellement présent dans notre société est de pouvoir élever une charge
ou un équipement à partir d'une première position en élévation vers une deuxième position
ou dans une position finale. Un des objectifs de l'invention est donc d'élever un
équipement à une hauteur du sol ou d'une surface. Les problèmes qui peuvent survenir
sont les suivants ; des problèmes de stabilité mécanique de la structure liée à la
charge à élever tels que le problème de flèche, de flambement, de vibrations ; des
problèmes de mise en oeuvre de l'élévation de la charge ou de l'équipement, tels que
des temps de déploiement du mât et du matériel nécessaire ainsi que le nombre d'opérateurs,
les moyens nécessaires, la répétitivité. Il faut aussi prendre en compte la masse
de la structure équipée de sa charge, l'encombrement de cette dernière non déployée
à intégrer sur un porteur. Lors de ce déploiement et une fois que le mât est déployé,
il est nécessaire de prendre en compte la tenue à des contraintes d'environnements
sévères. Au cours de son utilisation, il est aussi possible de devoir transférer la
structure d'un endroit vers un autre, changement de véhicules ou de plate-formes d'utilisation
sans opérations d'intégration ni de montage particulier. Le déploiement du mât, une
fois arrimé au sol (véhicule ou plate-forme), est automatique. Il n'y a pas d'opération
d'emboîtement manuel d'éléments de mât.
[0003] Les domaines connus du demandeur comme étant les plus proches sont par exemple les
antennes gonflables connues de l'art antérieur.
[0004] Il existe aussi des dispositifs gonflables servant de support d'informations visuelles,
des structures publicitaires gonflables (non étanches), des jeux gonflables, des bateaux,
des tubes gonflables pour des dispositifs de construction, des treillis gonflables
pour des applications spatiales impliquant de faibles niveaux de pressions interne.
[0005] Dans le domaine des mâts, il est aussi possible de mentionner des mâts pneumatiques
à emboîtement constitués d'éléments rigides en matériau de type aluminium ou composite.
Il existe aussi des mâts télescopiques, hydrauliques ou électriques. Ces mâts offrent
une fonctionnalité équivalente à la structure de mât selon l'invention, toutefois,
ils exigent de la place pour leur stockage. Par exemple, la hauteur rétractée est
importante du fait de l'utilisation de matériaux rigides. Au contraire dans la structure
de la présente demande de brevet, le ratio « hauteur mât rétracté » des technologies
existantes et de la solution proposée est approximativement de l'ordre de 2, ce qui
est nettement préférable, à la connaissance du Demandeur.
[0006] En résumé, les inconvénients résultants des différents dispositifs de l'art antérieur
sont généralement les suivants : des opérations d'intégration dans un véhicule défini
nécessaires. Il n'y a pas d'interchangeabilité possible une fois l'intégration effectuée.
L'étanchéité de certaines structures gonflables existantes n'est pas suffisamment
fiable. Ces structures sont alors basées sur un système de gonflage permanent pendant
toute leur phase d'exploitation. Ceci explique que ce type de structure n'a en général
pas de raideur propre. Un autre inconvénient est que du fait que le niveau de pression
interne est faible (quelques mbars), des plissements de la structure peuvent apparaître,
celle-ci étant très déformable. Il est difficile alors de parler de rigidité mécanique.
[0007] Dans certains cas de structure porteuse, il existe un niveau de pression élevé. En
général, les structures de l'art antérieur ne tiennent pas compte des problèmes suivants
:
- L'élévation verticale d'une charge en utilisant la pression interne de la structure
réalisée en composite souple,
- La réduction de la hauteur du système en configuration « mât rétracté »,
- Des problèmes de cinématiques de déploiement : le déploiement vertical continu sans
à-coup.
[0008] Le brevet
US 3 050 152 propose un système de déploiement où le déploiement d'une structure gonflable est
assuré par la conjonction de la pressurisation du tube gonflable et la rotation motorisée
d'un touret. Dans ce document le déploiement de la structure s'effectue par pressurisation
du tube sans l'aide d'une motorisation.
[0009] L'objet de l'invention repose sur une nouvelle approche qui repose notamment sur
l'enroulement d'une colonne gonflable autour d'un touret.
[0010] L'invention permettant de déplacer un objet disposé initialement dans une première
position jusqu'à une deuxième position caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison
au moins les éléments suivants :
o un touret contrôlé en mouvement, ledit touret comprenant un axe et un mandrin, ledit
touret recevant une structure gonflable, le touret étant en liaison avec un moteur
et un système de freinage, le freinage du touret étant généré automatiquement sur
l'axe par freinage passif du touret, le déploiement de la colonne se faisant par pressurisation
de la structure gonflable qui la constitue,
o ladite structure gonflable étant pourvue dans sa partie inférieure de moyens de
fixation sur ledit touret et dans sa partie supérieure de moyens d'accrochage de l'objet
à déplacer,
o un dispositif d'injection de fluide et une valve de surpression au niveau de la
partie supérieure dans ladite structure gonflable, par l'intermédiaire d'un tuyau
et d'un moyen de régulation de pression,
o un moyen de guidage de ladite structure gonflable,
o une valve de surpression permettant l'évacuation dudit fluide de la structure gonflable
lors de la phase de repliement de ladite structure sur ledit touret, le moteur étant
alors activé.
[0011] La structure gonflable est une colonne gonflable et le déplacement est un déplacement
en élévation.
[0012] Le fluide est, par exemple, choisi parmi l'un des éléments suivants : l'air, l'eau,
un gaz.
[0013] Le moyen de motorisation peut être un moteur permettant un déplacement continu du
touret.
[0014] La structure gonflable est fabriquée dans l'un des matériaux suivants : des fibres
de polyester enduites, l'enduction étant réalisée à partir d'élastomères. La structure
gonflable peut être pourvue de moyens permettant l'attache de moyens d'ancrage afin
de la stabiliser.
[0015] L'invention concerne aussi un procédé permettant de déplacer un objet disposé initialement
dans une première position dans une deuxième position au moyen d'une structure gonflable
enroulable sur un touret motorisé comportant un axe et contrôlé en mouvement caractérisé
en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :
la structure étant en position enroulée autour du touret pour la phase de déploiement
de ladite structure :
- injecter un fluide sous pression dans la partie supérieure de ladite structure gonflable
à une valeur de pression choisie en fonction des conditions externes à la structure
et des caractéristiques de l'objet à déplacer en guidant au moyen d'un dispositif
de guidage ladite colonne en sortie du touret, entre le touret et le caisson dans
lequel est disposée la structure gonflable et le touret,
- réguler la pression du fluide injectée de façon à maintenir un niveau de pression
afin de conserver la structure gonflable dans la position finale,
- freiner de façon constante l'axe du touret de façon à ce que ce soient les efforts
dus à la pressurisation de la structure qui permettent le deploiement, le freinage
du touret est généré automatiquement sur l'axe dudit touret,
pour l'étape d'enroulement de la structure gonflable,
- mettre en route le touret dans le sens d'enroulement, en exerçant des efforts supérieurs
au moins à la tension présente dans la structure gonflable afin que ladite structure
s'enroule de façon continue créant une surpression dans la partie supérieure de la
colonne,
- évacuer le fluide par la partie supérieure de la structure au moyen d'une valve de
surpression.
[0016] On utilise par exemple comme fluide de l'air, de l'eau ou un gaz.
[0017] Le déploiement de la structure s'effectue sensiblement de manière verticale..
[0018] D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention apparaîtront
mieux à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à
titre illustratif et nullement limitatif annexé des figures qui représentent :
- La figure 1, une structure de mât gonflable vu de profil,
- La figure 2, un détail de la partie inférieure du mât gonflable venant se fixer sur
le touret motorisé,
- La figure 3, un détail de la partie supérieure du mât gonflable sur laquelle peut
être fixée une charge,
- La figure 4 un schéma permettant de pré-dimensionner la structure, et
- La figure 5 une représentation de l'étape de montée ou de déroulement de la colonne.
[0019] La figure 1 schématise une vue de profil d'un système de mât gonflable ou de colonne
gonflable. Le système comprend, par exemple, un caisson 1 dans lequel est disposé
un touret 9, comprenant un axe 9A et un mandrin 9M. Le touret 9 est motorisé, il est
en liaison avec un moteur 14 et un système de freinage 13. Le système de freinage
est, par exemple, un système pneumatique, un système hydraulique, ou encore mécanique.
Le système de freinage peut être monté sur l'arbre du touret. Le système de freinage
a notamment pour fonction de freiner l'axe du touret, l'effort de freinage étant inférieur
à la valeur du couple exercé par les efforts de la structure gonflable sur l'axe du
touret. Cette valeur est détaillé ci après. La structure à gonfler ou colonne gonflable
3 est enroulée sur le touret 9. Lors du déploiement de la colonne gonflable, le touret
3 est freiné : l'injection d'un fluide sous pression par le haut et les efforts de
traction/tension dans le matériau ou tissu constituant la colonne entraînent sa montée
à vitesse constante ou sensiblement constante. Le déploiement de la colonne se fait
uniquement par pressurisation de la structure gonflable qui la constitue et par freinage
passif du touret, en fonctionnement normal le système ne requiert pas l'aide du moteur.
Le freinage du touret est généré automatiquement sur l'axe 9A du touret pendant la
phase de déploiement. Lors du repliement, le moteur du touret est actionné forçant
l'évacuation du fluide par une valve de surpression. Cette colonne gonflable 3 est
guidée par un dispositif de guidage 4 lors de sa sortie du caisson 1. Ce moyen de
guidage 4 permet de guider la sortie du tronçon de la colonne en train d'être gonflée,
par exemple d'une déviation par rapport à la trajectoire d'élévation prévue pour la
colonne. Cette trajectoire est définie initialement. Un système de régulation de pression
composé d'un compresseur 5 ou toute autre source externe permettant d'injecter un
fluide (tuyau d'échappement, bouteille de fluide comprimé, ...) et d'un régulateur
de pression 5 (représenté par la même référence sur la figure, le bloc 5 comprenant
le compresseur et le régulateur de pression) est relié à un tube de gonflage 6 qui
est relié à l'extrémité supérieure 3s de la colonne de gonflage 3 par l'intermédiaire
d'une (ou plusieurs) valve(s) de gonflage 5v. Un équipement 8 ou charge à élever est
par exemple positionné en tête de la colonne de gonflage par des moyens tels que des
goujons 10i représentés à la figure 3. L'extrémité inférieure 3i de la colonne gonflable
est fixée par exemple au moyen d'oeillets 11i, figure 2, sur le touret. L'équipement
8 constitue une charge pour la colonne gonflable qui doit être prise en compte pour
son dimensionnement et aussi pour les conditions de mise sous pression du fluide injecté.
[0020] Afin de contrôler l'enroulement et le déroulement continu du touret, le système est
par exemple équipé d'un panneau de commande et de contrôle 15. Ce dispositif peut
aussi comporter des moyens non représentés sur la figure, permettant de déterminer
à tout instant la valeur de la pression du fluide injecté, de comparer cette valeur
à une valeur de consigne qui peut être stockée dans une base de données. Cette valeur
de consigne peut être déduite de conditions extérieures auxquelles est soumise la
colonne à gonfler, par exemple, en fonction de la vitesse du vent. Une télécommande
déportée peut aussi permettre de commander à distance le maniement du mât.
[0021] La figure 4 illustre un schéma utilisé pour une étude de prédimensionnement d'une
colonne gonflable cylindrique. Celle-ci comporte un premier calcul de type résistance
des matériaux adapté au cas des structures constituées de membranes pressurisées déterminant
le couple « pression de gonflage-diamètre du mât ».
[0022] Dans cet exemple, la tenue du mât a été vérifiée en prenant en compte un vent latéral
de 100km/heure ; la charge répartie est notée t et l'effort F, un devers ou pente
correspondant à l'angle α est pris égal à 10° et une charge en tête de 60 kg a une
hauteur h.
[0023] Dans l'exemple donné à titre illustratif et nullement limitatif, les caractéristiques
du tissu enduit utilisé pour les calculs mécanique par éléments finis (réalisés suite
au calcul de type résistance des matériaux) sont listés dans le tableau qui suit.
Le module de nappe représente le produit du module d'Young par l'épaisseur du tissu.
De même le module de cisaillement de nappe représente le produit du module de cisaillement
par l'épaisseur du tissu. Le module de nappe concernant les tissus enduits est utilisé
car d'une part celui-ci présente des discontinuités, et la terminologie utilisée en
Mécanique des Milieux Continus est à utiliser avec précaution, et d'autre part il
est très difficile de définir l'épaisseur d'un tissu, même enduit, du fait de ses
sinusoïtés.
| Propriétés mécaniques |
Module de nappe |
460000 Pa.m |
| Module de cisaillement de nappe |
165000 Pa.m |
| Pam = Unité Pascal x mètre |
[0024] La mise en oeuvre du système et du procédé selon l'invention s'effectue par exemple
en exécutant les étapes décrites ci-après, pour une colonne gonflable, constituée,
par exemple, d'une membrane ou matériau présentant les caractéristiques précitées.
[0025] Les matériaux utilisés sont des tissus techniques, dénommés également composites
souples, constitués de fibres textiles et d'une enduction. Principalement, dans les
structures gonflables, les fibres de polyester représentent 90% des utilisations.
L'enduction est réalisée par exemple à partir d'élastomères (PVC, PTFE). Les propriétés
mécaniques sont données par les fibres tissées tandis que l'enduction protège les
fibres et réalise l'étanchéité.
[0026] Le procédé est basé sur le déroulement et l'enroulement d'une colonne gonflable autour
d'un touret. Le système est conditionné dans le caisson 1 lui conférant ainsi un encombrement
réduit.
[0027] Le système de régulation, stocké dans le caisson 1, permet l'injection de fluide
sous pression au niveau de la partie supérieure 3s de la colonne gonflable 3 par l'intermédiaire
de la valve de gonflage 5v. La cinématique de déploiement vertical résulte de l'injection
du fluide sous pression par le haut, associé à un déroulement contrôlé par freinage
du touret. La montée est régulée par les efforts de tension dans le tissu qui doivent
vaincre le couple résistant du touret. Pour cela, le déploiement de la colonne gonflable
3 est régulé par le système de freinage de l'axe du touret, du système de régularisation
5 et la valve de surpression 7. Le fait d'injecter la pression dans la partie supérieure
de la colonne gonflable 3, permet de laisser apparaître (c'est-à-dire au niveau du
moyen de guidage) uniquement le tronçon de la colonne gonflable qui se trouve à la
pression d'équilibre, lui assurant ainsi une stabilité mécanique. La tension exercée
par la membrane sous pression à la pression d'équilibre est légèrement supérieure
aux efforts de freinage ce qui permet le déroulement vertical de la colonne. La valeur
de la tension dans la membrane est déterminée à partir du diamètre, de la pression
et du matériau utilisé pour la réalisation de la colonne. L'effort de freinage est
dimensionné par rapport à cette valeur de tension et doit être constant pendant toute
la phase de déploiement. Ce principe permet à la colonne de s'ériger verticalement
et interdit au fluide sous pression de s'introduire dans la partie encore enroulée
sur le touret. Le calcul ci-dessous présente le calcul du couple induit au niveau
de l'axe du touret par les efforts de tension dans la membrane. Cette évaluation nécessite
toutefois quelques hypothèses. Parmi les efforts en présence, le procédé prend en
compte :
- Le poids de l'antenne, P,
- Les forces de frottement de diverses natures, regroupant les forces de frottement
entre le mât et le guide d'encastrement, le frottement dû au plissage de la membrane
pressurisée. L'ensemble de ces frottements est représenté par une force Q,
- Le couple s'exerçant sur l'axe du touret noté Γ par les efforts exercés sur la membrane
ou structure gonflable,
- La pression de gonflage, notée p ;
[0028] Ne sont pas prises en compte :
- Les forces dues au vent supposées horizontales et ne s'opposent donc pas au mouvement
du mât car elles lui sont perpendiculaires,
- Les forces internes (contraintes) qui ne travaillent pas car le niveau de déformation
de la membrane est supposé stationnaire du fait que la pression de gonflage reste
constante.
- Les forces d'inertie supposées faibles car l'évolution du mât est supposée quasi-statique.
[0029] On note les grandeurs suivantes :
- P: poids de l'antenne au dessus du mât
- Q : force de frottement
- Γ: le couple
- p : pression de gonflage du mât
- h: la hauteur du mât
- R : le rayon du mât
- r : le rayon du tambour
[0030] Pour formuler l'équilibre des forces mises en jeu, nous avons besoin d'évaluer le
travail de ces forces entre deux positions voisines du mât. Entre ces deux positions,
le mât s'est déplacé dans sa hauteur d'une quantité Δh et le touret a tourné d'un
angle Δθ. Le volume se trouve ainsi réduit d'une quantité ΔV. Ces trois quantités
cinématiques sont bien évidemment liées avec les relations suivantes :

[0031] L'équilibre de l'ensemble mât et touret est établi à l'aide du principe des travaux
virtuels qui stipule que, dans ce cas, le travail des forces externes est égal au
travail des forces internes. On déduit le couple :

[0032] Les forces de frottement sont en général mal connues. Il conviendrait de les réduire
au maximum lors de la réalisation du mât afin de ne pas pénaliser le dimensionnement
du système de freinage et du moteur.
[0033] Donc, lors du déploiement du mât, les efforts de freinage devront être légèrement
inférieurs à la valeur du couple Γ et lors du reploiement le couple moteur devra être
supérieur à la valeur Γ.
[0034] Le rôle du système de régulation de pression est notamment de maintenir le niveau
de pression d'équilibre dans la partie déployée de la colonne gonflable. Le rôle de
la valve de surpression, placée en tête de mât, est de sécuriser le système. La valve
de surpression est dimensionnée par rapport à la pression interne de la colonne. Lorsque
la pression interne dépasse la valeur de dimensionnement de la valve de surpression,
le fluide s'échappe automatiquement afin de garder la pression interne constante à
la valeur désirée.
[0035] La pression interne permet de mettre la membrane sous tension, de soulever la charge
et d'obtenir la rigidité de la structure lui donnant ses caractéristiques de résistance
mécanique optimales. A titre d'exemple non limitatif, un véhicule de plus d'une tonne
porte sur 4 pneumatiques gonflés à environ 2 bars, soit une surface de 0,8m
2. Le principe de la colonne gonflable est d'élever une charge de 60 kg en utilisant
une surface de 0,2m
2, section approximative de la colonne avec une pression inférieure à 2 bars.
[0036] La rigidité de la structure déployée est obtenue par le couplage de la pression interne
et de l'armature du tissu technique utilisé. Des élingues peuvent aussi être utilisées
afin de stabiliser la structure et de minimiser des déplacements de l'équipement arrimé
en tête de mât à +/-20 cm autour de la position d'équilibre, sous des conditions extrêmes
de devers de 10° et de vent de 100 km.h
-1. Cela permet donc de garantir un niveau de performances acceptables pour diverses
applications, mesures, caméra. La structure est ainsi stabilisée à une position et
une pression d'équilibre.
[0037] Pour replier la structure, un exemple d'étapes mises en oeuvre par le procédé est
décrit ci-après. Les efforts exercés par la motorisation du touret doivent être supérieurs
à la tension dans la colonne gonflable. Ce phénomène va induire une surpression dans
la partie supérieure de la colonne évacuée au moyen de la ou des valves de surpression
7 équipant la partie supérieure de la colonne gonflable et du système de régulation
de pression. Le mât ou colonne 3 s'enroule alors autour du touret 9. La descente de
la colonne gonflée est effectuée à l'aide de la motorisation du touret, celui-ci enroule
de façon continue la colonne gonflée initialement, créant une surpression dans la
partie supérieure de la colonne, car c'est la partie inférieure de la colonne gonflée
qui est enroulée en premier. Cette surpression est évacuée automatiquement au moyen
de(s) valve(s) de surpression. Ce procédé permet de maintenir la partie supérieure
de la colonne à sa pression d'équilibre, cette dernière étant dimensionnée pour résister
aux chargements extérieurs évoqués précédemment. La colonne reste ainsi verticale
pendant son reploiement. Les opérations de déploiement et de reploiement utilisent
également la particularité géométrique suivante : l'axe médian 3A de la colonne est
tangent à la génératrice extérieure du touret. L'axe 3A est représenté sur la figure
1. Tout se fait naturellement en utilisant les efforts de traction de la membrane
constituant la colonne. La fiabilité du système s'en trouve ainsi grandement améliorée.
[0038] Le fluide utilisé peut être de l'air ou tout autre gaz. Dans certains cas d'utilisation,
dans le cas où il n'y aurait pas de source de gaz, il serait possible d'injecter un
liquide jouant le même rôle et prévoir un système d'évacuation du liquide.
[0039] La colonne gonflable est, par exemple, équipée de moyens 12 (figure 1) permettant
l'attache de moyens d'ancrage afin de la stabiliser, les moyens d'accrochage n'étant
pas représentés pour des raisons de simplification.
[0040] La manière d'opérer décrite ci-dessus présente notamment les avantages suivants.
Le non-plissement, impliquant le cas échéant la ruine de la structure sous les efforts
extérieurs combinés, est vérifié. La tenue du tissu technique enduit aux efforts engendrés
par la pression de gonflage est vérifiée. Le volume de stockage réduit, de l'ordre
du quart du volume nécessaire pour une structure mécanique équivalente.
1. - Système permettant de déplacer un objet disposé initialement dans une première position
jusqu'à une deuxième position
caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison au moins les éléments suivants :
o un touret (9) contrôlé en mouvement, ledit touret (9) comprenant un axe (9A) et
un mandrin (9M), ledit touret recevant une structure gonflable (3), le touret étant
en liaison avec un moteur (14) et un système de freinage (13), le freinage du touret
étant généré automatiquement sur l'axe (9A) par freinage passif du touret, le déploiement
de la colonne se faisant par pressurisation de la structure gonflable qui la constitue,
o ladite structure gonflable (3) étant pourvue dans sa partie inférieure (3i) de moyens
de fixation (11i) sur ledit touret (9) et dans sa partie supérieure (3s) de moyens
d'accrochage (10i) de l'objet à déplacer (8),
o un dispositif d'injection (6) de fluide et une valve de surpression (7) au niveau
de la partie supérieure (3s) dans ladite structure gonflable, par l'intermédiaire
d'un tuyau (6) et d'un moyen de régulation de pression (5),
o un moyen de guidage (4) de ladite structure gonflable,
o une valve de surpression (7) permettant l'évacuation dudit fluide de la structure
gonflable lors de la phase de repliement de ladite structure sur ledit touret (9),
le moteur (14) étant alors activé.
2. - Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que la structure gonflable (3) est une colonne gonflable et le déplacement est un déplacement
en élévation.
3. - Système selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le fluide est choisi parmi l'un des éléments suivants : l'air, l'eau, un gaz.
4. - Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de motorisation (2) est un moteur permettant un déplacement continu du touret.
5. - Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite structure gonflable est fabriquée dans l'un des matériaux suivants : des fibres
de polyester enduites, l'enduction étant réalisée à partir d'élastomères.
6. - Système selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ladite structure gonflable est pourvue de moyens (12) permettant l'attache de moyens
d'ancrage afin de la stabiliser.
7. - Procédé permettant de déplacer un objet disposé initialement dans une première position
dans une deuxième position au moyen d'une structure gonflable (3) enroulable sur un
touret (9) motorisé (14) comportant un axe (9A) et contrôlé en mouvement
caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes :
la structure (3) étant en position enroulée autour du touret (9), pour la phase de
déploiement de ladite structure (3) :
• injecter un fluide sous pression dans la partie supérieure (3s) de ladite structure
gonflable à une valeur de pression choisie en fonction des conditions externes à la
structure et des caractéristiques de l'objet à déplacer en guidant au moyen d'un dispositif
de guidage (4) ladite colonne en sortie du touret (9), entre le touret (9) et le caisson
(1) dans lequel est disposée la structure gonflable (3) et le touret (9),
• réguler la pression du fluide injectée de façon à maintenir un niveau de pression
afin de conserver la structure gonflable dans la position finale,
• freiner de façon constante l'axe du touret de façon à ce que ce soient les efforts
dus à la pressurisation de la structure qui permettent le deploiement, le freinage
du touret est généré automatiquement sur l'axe (9A) dudit touret,
pour l'étape d'enroulement de la structure gonflable (3),
• mettre en route le touret (9) dans le sens d'enroulement, en exerçant des efforts
supérieurs au moins à la tension présente dans la structure gonflable afin que ladite
structure s'enroule de façon continue créant une surpression dans la partie supérieure
de la colonne,
• évacuer le fluide par la partie supérieure de la structure au moyen d'une valve
de surpression (7).
8. - Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'on utilise comme fluide de l'air, de l'eau ou un gaz.
9. - Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que le déploiement de la structure est sensiblement vertical.
1. A system for moving an object from an initial first position to a second position,
characterised in that it comprises a combination of at least the following elements:
- a reel (9) controlled in its movement, said reel (9) comprising an axis (9A) and
a mandrel (9M), said reel receiving an inflatable structure (3), the reel being connected
to a motor (14) and a braking system (13), with the braking of the reel being generated
automatically on the axis (9A) by passive braking of the reel, the opening out of
the column occurring by pressurisation of the inflatable structure which it constitutes,
- said inflatable structure (3) being provided in its lower section (3i) with means
for fixing (11i) to said reel (9) and in its upper section (3s) with means for attaching
(10i) the object to be moved (8),
- a device (6) for injecting fluid and a pressure relief valve (7) on the upper section
(3s) of said inflatable structure, said device injecting fluid by means of a pipe
(6) and pressure regulating means (5),
- means for guiding (4) said inflatable structure,
- a pressure relief valve (7) allowing discharge of said fluid from the inflatable
structure during the phase of winding said structure onto said reel (9), the motor
(14) thus being activated.
2. The system according to claim 1, characterised in that the inflatable structure (3) is an inflatable column and the movement is a lifting
movement.
3. The system according to claim 1 or 2, characterised in that the fluid is selected from one of the following elements: air, water or a gas.
4. The system according to claim 1, characterised in that the drive means (2) is a motor allowing continuous movement of the reel.
5. The system according to claim 1, characterised in that said inflatable structure is manufactured from one of the following materials: coated
polyester fibres, the coating being produced from elastomers.
6. The system according to any one of claims 1 to 4, characterised in that said inflatable structure is provided with means (12) for attaching anchoring means
in order to stabilise said structure.
7. A process for moving an object from an initially first position to a second position
by means of an inflatable structure (3) which can be wound around a motorised (14)
reel (9) which comprises an axis (9A) which is controlled in its movement,
characterised in that it at least comprises the following steps :
when the structure (3) is wound around the reel (9), for the opening out phase of
said structure (3):
- injecting a pressurised fluid into the upper section (3s) of said inflatable structure
at a pressure value selected as a function of the conditions outside of the structure
and the characteristics of the object to be moved and guiding, by means of a guiding
device (4), said column out of the reel (9), between the reel (9) and the housing
(1) in which the inflatable structure (3) and the reel (9) are accommodated,
- controlling the pressure of the injected fluid so as to maintain a pressure level
for preserving the inflatable structure in the end position,
- constant braking of the axis of the reel so that the pressurisation of the structure
is caused by the forces which allow the opening out, and braking of the reel automatically
occurs on the axis (9A) of said reel,
with regard to the step of winding the inflatable structure (3),
- starting the reel (9) in the winding direction by exerting forces at least greater
than the tension present in the inflatable structure so that said structure continuously
winds creating overpressure in the upper section of the column,
- discharging the fluid via the upper section of the structure by means of a pressure
relief valve (7).
8. The process according to claim 7, characterised in that air, water or a gas is used as the fluid.
9. The process according to claim 7, characterised in that opening out of the structure is substantially vertical.
1. System zum Bewegen eines Objekts von einer anfänglich ersten Position in eine zweite
Position,
dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kombination wenigstens der folgenden Elemente umfasst :
- eine Trommel (9) mit gesteuerter Bewegung, wobei die Trommel (9) eine Achse (9A)
und einen Dorn (9M) umfasst, wobei die Trommel eine aufblasbare Struktur (3) hat,
wobei die Trommel mit einem Motor (14) und einem Bremssystem (13) verbunden ist, wobei
die Bremsung der Trommel automatisch auf der Achse (9A) durch passives Bremsen der
Trommel erzielt wird, wobei die Ausbreitung der Säule durch Unterdrucksetzen der von
ihr gebildeten aufblasbaren Struktur erfolgt,
- wobei die aufblasbare Struktur (3) in ihrem unteren Abschnitt (3i) mit Mitteln zum
Befestigen (11i) an der Trommel (9) und in ihrem oberen Abschnitt (3s) mit Mitteln
zum Anbringen (10i) des zu bewegenden Objekts (8) versehen ist,
- eine Vorrichtung (6) zum Injizieren von Fluid und ein Druckbegrenzungsventil (7)
am oberen Abschnitt (3s) der aufblasbaren Struktur, wobei das Injizieren von Fluid
mittels eines Rohrs (6) und eines Druckregulierungsmittels (5) erfolgt,
- ein Mittel zum Führen (4) der aufblasbaren Struktur,
- ein Druckentlastungsventil (7) zum Ablassen des Fluids von der aufblasbaren Struktur
in der Zusammenfaltphase der Struktur auf die Trommel (9), wobei der Motor (14) dabei
aktiviert wird.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufblasbare Struktur (3) eine aufblasbare Säule ist und die Bewegung eine Hubbewegung
ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid ausgewählt ist aus einem der folgenden Elemente: Luft, Wasser oder ein
Gas.
4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (2) ein Motor ist, der eine kontinuierliche Bewegung der Trommel
ermöglicht.
5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufblasbare Struktur aus einem der folgenden Materialien gefertigt ist: beschichtete
Polyesterfasern, wobei die Beschichtung aus Elastomeren produziert ist.
6. System nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufblasbare Struktur mit Mitteln (12) zum Anbringen von Verankerungsmitteln versehen
ist, um die Struktur zu stabilisieren.
7. Verfahren zum Bewegen eines Objekts von einer anfänglich ersten Position in eine zweite
Position mit Hilfe einer aufblasbaren Struktur (3), die um eine motorgetriebene (14)
Trommel (9) gewickelt werden kann, die eine Achse (9A) umfasst und deren Bewegung
gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens die folgenden Schritte beinhaltet :
- wenn die Struktur (3) in ihrer um die Trommel (9) gewickelten Position für die Ausbreitungsphase
der Struktur (3) ist :
- Injizieren eines Druckfluids in den oberen Abschnitt (3s) der aufblasbaren Struktur
mit einem Druckwert, der in Abhängigkeit von den Bedingungen außerhalb der Struktur
und von den Charakteristiken des zu bewegenden Objekts ausgewählt wird, wobei die
Säule durch eine Führungsvorrichtung (4) aus der Trommel (9) zwischen der Trommel
(9) und dem Gehäuse (1) geführt wird, in dem die aufblasbare Struktur (3) und die
Trommel (9) angeordnet sind,
- Regeln des Drucks des injizierten Fluids, um einen Druckpegel zum Halten der aufblasbaren
Struktur in der Endposition zu halten,
- konstantes Bremsen der Achse der Trommel, so dass die Ausbreitung durch die von
der Unterdrucksetzung der Struktur bewirkten Kräfte ermöglicht wird, wobei das Bremsen
der Trommel automatisch auf der Achse (9A) der Trommel erfolgt,
- für den Schritt des Aufwickelns der aufblasbaren Struktur (3),
- Starten der Trommel (9) in Aufwickelrichtung durch Ausüben von Kräften, die wenigstens
größer als die in der aufblasbaren Struktur vorliegenden Spannung sind, so dass die
Struktur kontinuierlich wickelt und dabei einen Überdruck im oberen Abschnitt der
Säule erzeugt,
- Ablassen des Fluids über den oberen Abschnitt der Struktur über das Druckbegrenzungsventil
(7).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Luft, Wasser oder ein Gas als Fluid benutzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Struktur im Wesentlichen vertikal erfolgt.