CA3181800A1 - Dispositif d'enroulement/deroulement d'un lien - Google Patents

Abstract

Dispositif d'enroulement/déroulement d'un lien L'invention concerne un dispositif d'enroulement/déroulement d'un lien adapté pour transporter un fluide ou transmettre de l'énergie et/ou des signaux, comprenant : - une bobine (2) adaptée pour recevoir ledit lien sous forme enroulée, - un arbre creux (3) traversant adapté pour le passage dudit lien ou fluide entre un joint tournant et la bobine, ledit arbre creux (3) étant solidarisé à la bobine (2) pour entraîner ladite bobine en rotation autour d'un axe longitudinal (X) dudit arbre, - au moins un moteur synchrone à aimants permanents à entraînement direct, comprenant un stator portant des bobinages (10) adaptés pour être alimentés électriquement en triphasé et un rotor portant les aimants permanents (11) en regard des bobinages (10) du stator.

Description

2 1 PCT/FR2021/050865 Dispositif d'enroulement/déroulement d'un lien Domaine technique L'invention concerne un dispositif d'enroulement/déroulement d'un lien adapté
pour transporter un fluide ou transmettre de l'énergie et/ou des signaux.
Etat de la technique Il existe de nombreuses applications industrielles dans lesquelles il est nécessaire de transmettre de l'énergie et/ou des signaux (par exemple, un courant électrique, des .. signaux optiques, une tension mécanique, un fluide, etc.) par une liaison tournante entre un premier élément et un second élément mobile par rapport au premier élément.
Par exemple, le premier élément peut être une armoire fixée au sol, un bâti d'un robot, etc.
et le second élément peut être un chariot ou un portique roulant au sol, un bras d'un robot, etc.
L'énergie et/ou les signaux susmentionnés sont transmis par l'intermédiaire d'un câble électrique, d'une fibre optique ou d'un faisceau de fibres optiques, un câble mécanique, un conduit hydraulique ou pneumatique ou de tout autre moyen approprié, généralement désigné dans le présent texte par lien .
Pour éviter que le lien ne se déploie de manière désordonnée lors du déplacement du second élément par rapport au premier élément, il est connu de disposer le lien sur une bobine d'un enrouleur monté sur le premier ou le second élément et comprenant une unité d'entraînement adaptée pour entraîner en rotation la bobine, de sorte à
dérouler ou enrouler ledit lien de manière synchronisée avec le déplacement du second élément par rapport au premier élément. Un tel dispositif d'enroulement est par exemple décrit dans EP3008005.
Un enrouleur doit s'adapter au plus près des applications pour lesquelles il est utilisé, celles-ci étant très variées. En fonction du lien, de la hauteur d'installation, des vitesses et accélérations de déplacement du second élément par rapport au premier élément, le dimensionnement de l'unité d'entraînement doit être adapté.
Une particularité des enrouleurs est la faible vitesse de rotation de la bobine mais la nécessité de délivrer un couple important.
Il existe différents types d'unités d'entraînement destinées à répondre à ces contraintes techniques.
Un premier type d'unité d'entraînement comprend l'association d'un moteur avec un coupleur magnétique, tel que décrit par exemple dans les documents FR2102600, FR2607333 et FR2899399. Cette conception autorise une certaine modularité à
partir de moteurs et de coupleurs identiques, dans la mesure où plusieurs groupes moto-coupleurs peuvent être montés sur un même réducteur pour ajuster le couple en fonction de l'application.
Un second type d'unité d'entraînement comprend l'association d'un moteur à
fréquence variable et d'une unité de contrôle électronique. Ce type d'unité
d'entraînement ne bénéficie pas de la modularité du premier type dans la mesure où le moteur doit être choisi avec la puissance requise pour l'application. Un autre type d'unité
d'entraînement est un moteur à flux axial comme par exemple décrit dans EP3072220.
Brève description de l'invention Un but de l'invention est de concevoir un nouveau type d'entraînement pour un enrouleur, permettant de procurer un couple élevé à basse vitesse.
A cet effet, l'invention propose un dispositif d'enroulement/déroulement d'un lien adapté pour transporter un fluide ou transmettre de l'énergie et/ou des signaux, comprenant :
- une bobine adaptée pour recevoir ledit lien sous forme enroulée, - un arbre creux traversant adapté pour le passage dudit lien ou fluide entre le joint tournant et la bobine, ledit arbre creux étant solidarisé à la bobine pour entraîner ladite bobine en rotation autour d'un axe longitudinal dudit arbre, - au moins un moteur synchrone à aimants permanents à entraînement direct, comprenant un stator portant des bobinages adaptés pour être alimentés électriquement en triphasé et un rotor portant les aimants permanents en regard des bobinages du stator.
Dans certains modes de réalisation, au moins un rotor dudit au moins un moteur est formé par un disque central de la bobine.
Dans d'autres modes de réalisation, au moins un rotor dudit au moins un moteur synchrone est rigidement solidaire de l'arbre. Dans certains modes de réalisation les aimants permanents sont agencés au travers dudit au moins un rotor de sorte à
présenter chacun une face nord sur un côté dudit rotor et une face sud sur le côté opposé
du même rotor.
Dans certains modes de réalisation, chaque aimant permanent présente une forme trapézoïdale, la hauteur de chaque aimant permanent s'étendant radialement par rapport à l'axe longitudinal. De manière particulièrement avantageuse, les aimants sont juxtaposés pour former une couronne.
Dans certains modes de réalisation, l'extension radiale de la couronne des aimants est sensiblement égale à la hauteur des bobinages.
Dans un mode de réalisation préféré, le moteur est à flux axial.
Le dispositif peut en outre comprendre un variateur de vitesse électronique adapté
pour faire varier le courant d'alimentation des bobinages du stator. Le dispositif

3 PCT/FR2021/050865 comprend avantageusement en outre un joint tournant couplé à une extrémité de l'arbre creux opposée à la bobine et un système de contrôle/commande comprenant une unité
de traitement couplée ou intégrée au variateur de vitesse électronique pour piloter chaque moteur en fonction notamment de la position de l'enrouleur et de la phase de fonctionnement.
Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue d'ensemble d'un dispositif d'enroulement/déroulement selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe du dispositif d'enroulement/déroulement de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en perspective du dispositif d'enroulement/déroulement de la figure 1 avec une coupe partielle au niveau du moteur, selon une première forme d'exécution du moteur ;
- la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 avec une seconde forme d'exécution du moteur ;
- la figure 5 est une vue similaire à celle des figures 3 et 4 avec une troisième forme d'exécution du moteur ;
- la figure 6 est une vue en coupe du dispositif d'enroulement/déroulement selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 7 est une vue en perspective d'un dispositif d'enroulement/déroulement selon un autre mode de réalisation de l'invention, avec une coupe partielle au niveau du stator ;
- la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 7 avec deux moteurs juxtaposés ;
- la figure 9 est une vue similaire à celle des figures 7 et 8 avec trois moteurs juxtaposés ;
- la figure 10 est une vue similaire à celle des figures 7-9 avec quatre moteurs juxtaposés.
Seuls les éléments nécessaires à la description de l'enrouleur ont été
représentés.
Les signes de référence identiques d'une figure à l'autre désignent des éléments identiques ou remplissant une même fonction, et ne seront donc pas nécessairement décrits en détail à nouveau.

4 PCT/FR2021/050865 Description détaillée de modes de réalisation La figure 1 est une vue d'ensemble d'un dispositif d'enroulement/déroulement d'un lien selon une forme d'exécution de l'invention.
Le lien peut être un câble électrique, une fibre optique ou un faisceau de fibres optiques, un câble mécanique, un conduit hydraulique ou pneumatique ou tout autre moyen approprié pour transmettre de l'énergie et/ou des signaux.
Pour des raisons de lisibilité des figures, le raccord tournant, le dispositif de contrôle/commande et les éléments reliés par le lien n'ont pas été
représentés.
L'un de ces éléments peut être, notamment mais de manière non limitative, une armoire fixée au sol ou un bâti d'un robot.
L'autre de ces éléments peut être, notamment mais de manière non limitative :
un chariot ou un portique roulant au sol, ou encore un bras d'un robot.
Le dispositif d'enroulement/déroulement (également appelé enrouleur dans la suite du texte) comprend un support qui est adapté pour être rigidement solidaire de l'un des éléments.
L'enrouleur comprend également une bobine 2 adaptée pour recevoir le lien sous forme enroulée.
La bobine comprend :
- un mandrin 20 s'étendant selon un axe de rotation de la bobine, et - deux ensembles de bras latéraux 21a, 21b définissant un volume d'enroulement du lien, adaptés pour contenir latéralement les spires dudit lien, fixés de part et d'autre du mandrin 20. Chaque ensemble de bras forme une joue.
De manière alternative (non représentée), les joues de la bobine peuvent être pleines, chaque ensemble de bras étant remplacé par un disque de diamètre équivalent.
La structure de la bobine est rigidifiée par des viroles, qui peuvent faire partie intégrante du mandrin ou des joues, à savoir :
- une virole intérieure 22, située à une première distance du mandrin, et - une paire de viroles extérieures 23a, 23b dans laquelle chaque virole est fixée à
au moins un bras d'une joue respective à une seconde distance du mandrin, supérieure à la première distance.
La bobine comprend une surface portante adaptée pour recevoir les spires du lien, la spire intérieure étant au contact de ladite surface portante. Ladite surface portante peut notamment faire partie du mandrin ou de la virole intérieure.
L'entreflasque, c'est-à-dire la distance entre les deux joues, est défini en fonction de la largeur du lien à enrouler sur la bobine. Pour permettre un enroulement/déroulement correct du lien, notamment dans le cas d'une bobine mono-

5 PCT/FR2021/050865 spire, l'entreflasque est ajusté pour que les distances entre les joues soient adaptées au lien enroulé au niveau des extrémités proximales et distales des bras.
L'entreflasque et la longueur des bras, qui définissent la capacité de la bobine, sont choisis en fonction de la longueur maximale du lien susceptible d'être enroulée sur la bobine. Selon les applications, le diamètre extérieur de la bobine peut être typiquement de l'ordre de 3 à 8 m.
La bobine 2 est rigidement solidaire d'une extrémité d'un arbre 3 qui est monté
mobile en rotation par rapport au support par l'intermédiaire de roulements 30.
Comme on le voit mieux sur la figure 2, l'arbre 3 est creux, de sorte à
permettre le passage du lien entre la bobine 2 et le joint tournant (non représenté) qui est situé du côté de l'arbre opposé à la bobine. Ainsi, le lien est protégé vis-à-vis des éléments environnant l'enrouleur et ne risque pas d'être endommagé par ceux-ci.
Dans le cas où le lien transporte un fluide, l'arbre creux lui-même peut constituer un conduit pour le fluide, des raccords avec le lien étant alors prévus aux extrémités de l'arbre.
L'extrémité de l'arbre creux opposée à la bobine est couplée à un arbre creux du joint tournant (non représenté) coaxial avec l'arbre creux 3.
L'arbre et la bobine sont entraînés en rotation autour de l'axe longitudinal X
de l'arbre 3 par au moins un moteur synchrone à aimants permanents à entraînement direct.
Ce type de moteur est également appelé direct drive motor dans la terminologie anglo-saxonne.
Ledit au moins un moteur comprend un stator 1 qui est rigidement solidaire du support. Sur les figures, le stator 1 est formé d'un seul tenant avec le support, mais il pourrait être formé d'une pièce distincte rigidement liée au support.
Selon un mode de réalisation préféré, le stator 1 supporte une pluralité de bobinages 10 alimentés en triphasé agencés autour de l'axe X pour produire un champ magnétique selon l'axe X dont la polarité alterne en fonction du sens du courant traversant les bobinages. Plus précisément, le stator 1 comprend une pluralité
de tôles magnétiques 100 séparées les unes des autres par des encoches radiales et chaque bobinage est constitué d'un ensemble 101 de spires de fils électriquement conducteurs glissés dans lesdites encoches.
Le moteur comprend également un rotor mobile en rotation par rapport au stator 1. Le rotor supporte une pluralité d'aimants permanents 11.
Les spires des bobinages 10 sont agencées dans une direction sensiblement radiale de sorte à créer un champ magnétique axial en regard des aimants permanents 11 du rotor.
Dans certains modes de réalisation, en référence aux figures 2-5, le rotor est constitué par un disque 24 solidaire de la bobine sur lequel sont fixés les aimants

6 PCT/FR2021/050865 permanents. De manière avantageuse, ledit disque peut être confondu avec le mandrin 20.
Pour optimiser la surface couverte par les aimants, les aimants présentent avantageusement une forme sensiblement trapézoïdale, avec une hauteur orientée .. radialement par rapport à l'axe X, la base la plus étroite étant positionnée plus près de l'axe X que la base la plus large. Les bases des aimants peuvent être droites ou incurvées. Les aimants permanents peuvent ainsi être juxtaposés pour former une couronne coaxiale avec l'axe X, en regard des bobinages. Ainsi, comme illustré
sur les figures 3 à 5, le stator 1 comprend des bobinages 10 de différentes hauteurs, et le rotor comprend des aimants permanents 11 trapézoïdaux agencés selon une couronne dont la largeur, qui correspond à la hauteur des aimants, est préférentiellement inférieure ou égale à la hauteur des bobinages (la hauteur d'un bobinage étant mesurée dans le sens radial par rapport à l'axe X).
Dans d'autres modes de réalisation, en référence aux figures 6-10, le rotor 41,42 comprend un disque sur une face duquel sont fixés les aimants permanents 11, ledit disque ne faisant pas partie de la bobine 2 mais étant rigidement solidaire de l'arbre creux 3. En particulier, le rotor peut être formé d'un seul tenant avec l'arbre creux, ou bien être fixé rigidement à celui-ci, par exemple par des cannelures, des clavettes, ou tout autre moyen de fixation. Le stator 1 est agencé autour du rotor 41, 42 et de l'arbre creux 3 par l'intermédiaire de roulements 30 permettant une rotation de l'arbre creux et du rotor 41, 42 par rapport au stator 1. Le stator 1 comprend une surface en regard de la face du rotor portant les aimants permanents, ladite surface supportant une pluralité
de bobinages 101-104 alimentés en triphasé agencés autour de l'axe X pour produire un champ magnétique selon l'axe X dont la polarité alterne en fonction du sens du courant traversant les bobinages.
Plus précisément, le stator 1 comprend une pluralité de tôles magnétiques séparées les unes des autres par des encoches radiales et chaque bobinage 101-est constitué d'un ensemble de spires de fils électriquement conducteurs glissés dans lesdites encoches.
De manière particulièrement avantageuse, cet agencement du rotor et du stator permet de juxtaposer plusieurs moteurs le long de l'axe X, chaque moteur associant une face d'un rotor portant les aimants permanents et la face du stator en vis-à-vis, supportant les bobinages. Ainsi, chaque rotor peut être commun à deux moteurs adjacents, une première face portant les aimants permanents appartenant à un premier moteur et une seconde face, opposée à la première et portant également les aimants permanents, appartenant à un second moteur. Selon ce principe, d'autres rotors peuvent être ajoutés qui, combinés à des faces respectives du stator, contribuent chacun à deux moteurs supplémentaires.

7 PCT/FR2021/050865 La figure 6 illustre ainsi un mode de réalisation avec quatre moteurs 51-54, comprenant deux rotors 41, 42 supportant des aimants permanents 111-114 sur leurs deux faces, chaque face d'un rotor étant en regard d'une face respective du stator comprenant des bobinages 101-104.
L'architecture de la figure 6 permet de faire varier le nombre de moteurs entre 1 et 4, selon le nombre de faces des rotors 41, 42 qui sont pourvues d'aimants permanents et de faces de stator respectives qui sont pourvues de bobinages.
Naturellement, on pourrait ajouter des moteurs supplémentaires en prévoyant un ou plusieurs rotors supplémentaires coaxiaux avec les rotors 41, 42, et des faces de stator supplémentaires respectives.
La figure 7 illustre un mode de réalisation comportant un rotor 41 comportant des aimants 111 sur une face en regard d'une surface du stator 1comportant les bobinages 101, formant un moteur 51. Le rotor 41 est rigidement solidaire de l'arbre 3 et coaxial avec la bobine.
La figure 8 illustre un mode de réalisation comportant un rotor 41 comportant des aimants 111 sur une face en regard de la surface du stator 1 comportant les bobinages 101, formant un moteur 51, et des aimants 112 sur la face opposée du rotor 41 en regard d'une deuxième surface du stator 1 comportant les bobinages 102, formant un deuxième moteur 52.
Les aimants peuvent, par exemple, être collés sur les surfaces du rotor 41.
De manière alternative, un seul ensemble d'aimants peut être utilisé pour deux moteurs adjacents. Dans ce cas, les aimants sont agencés dans le rotor 41 de manière à ce qu'un aimant présente une face nord sur un premier côté du rotor 41 et une face sud de l'autre côté du même rotor 41, et qu'un aimant adjacent présente une face sud sur le premier côté du rotor 41 et la face nord sur l'autre côté du rotor 41.
En d'autres termes, les faces nord et sud sont alternées sur chaque côté du rotor 41.
Le premier moteur formé par le rotor 41 comporte donc des aimants sur une couronne, présentant de manière alternée une face nord et une face sud. Sur la face opposée du même rotor 41, on trouve une couronne d'aimants présentant la polarité
opposée. En décalant les enroulements des stators situés de part et d'autre du rotor d'un pas d'aimant, on crée un couple doublé par rapport à une couronne d'aimants utilisée d'un seul côté.
Chaque aimant a ainsi une face utilisée par le premier moteur 51, tandis que sa face opposée est utilisée par le second moteur 52. Par exemple, le rotor 41 peut être en tôle présentant des réservations de la forme des aimants, dans lesquelles les aimants 111-114 sont agencés de manière à traverser le rotor 41.

8 PCT/FR2021/050865 Dans les modes de réalisation des figures 7 et 8, le rotor 42 n'est pas utilisé pour former un moteur et ne porte donc pas d'aimants permanents. Il serait naturellement possible de supprimer ce rotor 42 afin d'augmenter la compacité du dispositif.
La figure 9 illustre un mode de réalisation comportant les moteurs 51 et 52 et un deuxième rotor 42 comportant des aimants 113 sur une face en regard de la surface du stator 1 comportant les bobinages 103, formant troisième un moteur 53.
La figure 10 illustre un mode de réalisation comportant les moteurs 51 et 52 et un deuxième rotor 42 comportant des aimants 113 sur une face en regard d'une troisième surface du stator 1 comportant les bobinages 103, formant un troisième moteur 53, et des aimants 114 sur sa face opposée en regard d'une quatrième surface du stator 1 comportant les bobinages 104, formant un quatrième moteur 54.
De manière alternative, les moteurs 53 et 54 peuvent être formés par un même ensemble d'aimants agencés au travers du rotor 42 de manière à présenter, chacun une face nord sur un coté du rotor 42 et une face sud de l'autre côté du même rotor 42, en alternant les faces nord et sud des aimants adjacents sur chaque côté du rotor.
Le nombre de rotors est à titre purement illustratif et non limitatif, l'homme du métier saura l'adapter en fonction des paramètres du dispositif d'enroulement et le couple nécessaire.
Dans les modes de réalisation comprenant un ou plusieurs rotors 41-42 portant des aimants permanents 111-114, les aimants permanents 111-114 présentent avantageusement une forme sensiblement trapézoïdale, avec une hauteur orientée radialement par rapport à l'axe X, la base la plus étroite étant positionnée plus près de l'axe X que la base la plus large. Les bases des aimants peuvent être droites ou incurvées. Les aimants permanents peuvent ainsi être juxtaposés pour former une couronne coaxiale avec l'axe X, en regard des bobinages.
Chaque moteur est piloté par un variateur de vitesse électronique (non représenté) adapté pour faire varier la tension, la fréquence et le courant d'alimentation des bobinages du stator 1. Lesdits bobinages produisent un champ magnétique tournant à
une vitesse proportionnelle à la fréquence d'alimentation, engendrant une rotation du ou des rotors dont les aimants permanents produisent un champ magnétique. De manière avantageuse, on peut piloter le courant alimentant les bobinages, de sorte à
faire varier le champ magnétique et donc adapter le couple produit par le moteur.
Le variateur de vitesse électronique fait partie du système de contrôle/commande de l'enrouleur, qui comprend également une unité de traitement couplée ou intégrée au variateur pour piloter le moteur notamment en fonction de la position de l'enrouleur et de la phase de fonctionnement.
Ledit système de contrôle/commande comprend en outre des capteurs adaptés pour mesurer le courant électrique circulant à travers les bobinages du moteur.

9 PCT/FR2021/050865 L'unité de traitement comprend au moins un processeur configuré pour implémenter des algorithmes de calcul tenant compte de données d'entrées fournies notamment par les capteurs et une mémoire dans laquelle sont enregistrés des paramètres nécessaires à l'exécution des algorithmes.
Dans certains modes de réalisation, l'unité de traitement est intégrée directement dans le variateur ; dans d'autres modes de réalisation, l'unité de traitement est intégrée dans un automate programmable extérieur au variateur (par exemple celui de la machine à laquelle est relié l'enrouleur).
L'unité de traitement et le variateur peuvent être agencés à l'intérieur d'une armoire située à proximité de l'enrouleur.
Un avantage d'un tel moteur ou ensemble de moteurs à entraînement direct est qu'il permet d'éviter l'utilisation de tout élément de transmission, tel qu'un réducteur, et s'affranchit donc de toutes les problématiques générées par un tel réducteur, telles que notamment les éventuelles défaillances et jeux de fonctionnement du réducteur, ainsi que les pertes qu'il induit par son rendement.
Par ailleurs, dans un tel moteur, il n'y a aucun contact entre le rotor et le stator 1.
Il n'y a donc aucune usure mécanique, ce qui engendre une excellente fiabilité
et une longue durée de vie.
D'autre part, un tel moteur ou ensemble de moteurs permet de générer des .. couples de courte durée plus importants que les technologies actuelles à
moteur asynchrone, ce qui s'avère important pour permettre de réduire la durée de freinage de l'enrouleur en arrêt d'urgence (à puissance constante du moteur) ou de passer plus rapidement au-dessus du point d'alimentation de l'enrouleur, ceci requérant un fort surcouple, en comparaison du couple généré en utilisation courante, sur une période courte (typiquement inférieure à 5 secondes).
Par ailleurs, l'enrouleur selon l'invention bénéficie de la grande dimension de la bobine pour permettre un agencement d'un grand nombre d'aimants permanents, et de placer lesdits aimants à une distance importante de l'axe X, afin de procurer le couple souhaité.
Par exemple, on dispose typiquement d'un diamètre de l'ordre de 1,5 m pour disposer les aimants. La vitesse de rotation de la bobine est typiquement de l'ordre de 30 tr/min, mais peut plus généralement être comprise entre une vitesse presque nulle et 100 tr/min. Le couple produit par le moteur peut atteindre 8000 Nm.
Comme on le voit sur les figures 3 à 10, l'architecture d'enrouleur selon l'invention se prête à une certaine modularité, tant en termes de taille et/ou nombre des bobinages que de taille des aimants permanents.
Ainsi, dans le mode de réalisation de la figure 3, le stator 1 comprend des bobinages 10 présentant une hauteur hi, le sommet des bobinages dans la direction

10 PCT/FR2021/050865 radiale étant à une distance d de l'axe X, et la hauteur des aimants 11 est sensiblement égale à l'épaisseur totale du bobinage, les aimants étant agencés en regard des bobinages.
Dans le mode de réalisation de la figure 4, le stator 1 comprend des bobinages présentant une hauteur h2 inférieure à hi. De préférence, le sommet des bobinages dans la direction radiale est la même distance d de l'axe X que dans les bobinages de la figure 3, et la base large des aimants 11 est située à la même distance de l'axe X que les aimants du rotor de la figure 3 afin de maximiser le couple généré.
Dans le mode de réalisation de la figure 5, le stator 1 comprend des bobinages présentant une hauteur h3 inférieure à h2. De préférence, le sommet des bobinages dans la direction radiale est la même distance d de l'axe X que dans les bobinages des figures 3 et 4, et la base large des aimants 11 est située à la même distance de l'axe X
que les aimants du rotor des figures 3 et 4 afin de maximiser le couple généré.
Il est possible d'ajuster l'emplacement des aimants et des bobinages par rapport à l'axe X en fonction de l'espace disponible et notamment de la dimension de la bobine.
Il est éventuellement possible de procurer une certaine modularité en formant chaque aimant sous la forme de deux ou plusieurs portions trapézoïdales juxtaposées dans le sens radial, dont la somme des hauteurs forme la hauteur totale de l'aimant.
Selon les applications, il est possible de former des aimants de hauteur maximale en utilisant l'ensemble des portions trapézoïdales, ou de former des aimants de hauteur minimale ou intermédiaire en utilisant seulement une partie des portions trapézoïdales et en les agençant en couronne.
Naturellement, les modes de réalisation illustrés sont donnés uniquement à
titre d'illustration ; l'homme du métier pourra utiliser tout autre nombre de spires pour le bobinage et dimensionner la taille et le nombre d'aimants en conséquence, en fonction de l'application et du couple et de la vitesse requis. L'homme du métier pourra d'ailleurs adapter les spires pour le bobinage 101-104 et dimensionner la taille et le nombre d'aimants 111-114 de même manière pour un mode de réalisation dans lequel un ou plusieurs rotors 41,42 sont solidaires de l'arbre 3 tels qu'illustrés sur les figures 6-10.
D'ailleurs, dans un tel mode de réalisation, la taille et le nombre des spires pour les bobinages 101-104 et le nombre d'aimants 111-114 peuvent être différents ou identiques pour les plusieurs moteurs 51-54 formés par les rotors et les surfaces du stator 1.
Par ailleurs, bien que la description ait été faite en référence à un moteur à
flux axial, le moteur pourrait, selon une alternative, être à flux radial. Dans ce mode de réalisation, le rotor comprendrait un tambour solidaire du mandrin 20 portant les aimants permanents et le stator 1 porterait des bobinages alimentés en triphasé
orientant le champ radialement. Les aimants pourraient être placés à l'intérieur ou à
l'extérieur des bobinages.

Claims (10)

Revendications

1. Dispositif d'enroulement/déroulement d'un lien adapté pour transporter un fluide ou transmettre de l'énergie et/ou des signaux, comprenant :
- une bobine (2) adaptée pour recevoir ledit lien sous forme enroulée, - un arbre creux (3) traversant adapté pour le passage dudit lien ou fluide entre un joint tournant et la bobine, ledit arbre creux (3) étant solidarisé à la bobine (2) pour entraîner ladite bobine en rotation autour d'un axe longitudinal (X) dudit arbre, - au moins un moteur synchrone à aimants permanents à entraînement direct, comprenant un stator portant des bobinages (10) adaptés pour être alimentés électriquement en triphasé et un rotor portant les aimants permanents (11) en regard des bobinages (10) du stator.

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel au moins un rotor dudit au moins un moteur synchrone est formé par un disque central (24) de la bobine (2).

3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel au moins un rotor (41, 42) dudit au moins un moteur synchrone est rigidement solidaire de l'arbre (3).

4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les aimants permanents sont agencés au travers dudit au moins rotor (41) de sorte à présenter chacun une face nord sur un côté dudit rotor (41,42) et une face sud sur le côté opposé du même rotor (41,42).

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel chaque aimant (11) permanent présente une forme trapézoïdale, la hauteur de chaque aimant permanent s'étendant radialement par rapport à l'axe longitudinal (X).

6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel les aimants (11) sont juxtaposés pour former une couronne.

7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel l'extension radiale de la couronne d'aimants (11) est sensiblement égale à la hauteur des bobinages (10).

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le moteur est à
flux axial.

9.
Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant en outre un variateur de vitesse électronique adapté pour faire varier le courant d'alimentation des bobinages du stator.

10. Dispositif selon la revendication 9, comprenant en outre un joint tournant couplé à une extrémité de l'arbre creux (3) opposée à la bobine (2) et un système de contrôle/commande comprenant une unité de traitement couplée ou intégrée au variateur de vitesse électronique pour piloter chaque moteur en fonction notamment de la position de l'enrouleur et de la phase de fonctionnement.