Dispositif d'entraînement pour une pièce de forme allongée
La présente invention a pour objet un dispositif d'entraînement pour une pièce de forme allongée telle que tige, câble, barre, fil isolé, comprenant deux chaînes de transmission sans fin ayant des brins adjacents destinés à enserrer la pièce et à l'entraîner, et au moins une paire de voies de roulement longitudinales opposées avec lesquelles lesdits brins adjacents des chaînes viennent en prise, ces voies de roulement étant sollicitées vers la pièce par des moyens élasti que s, des liaisons qui supportent et sollicitent les deux chaînes l'une vers l'autre simultanément, ces liaisons présentant deux mécanismes articulés identiques comportant chacun deux éléments qui sont reliés l'un à l'autre et placés sur les côtés opposés de la pièce.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que les deux éléments susdits de chaque mécanisme articulé sont susceptibles de se déplacer simultanément et élastiquement l'un vers l'autre, et de s'écarter l'un de l'antre sous l'effet de variations d'épaisseur de la pièce et en ce que chaque mécanisme est susceptible de se déplacer indépendamment de l'autre.
Le terme câble utilisé dans le présent mémoire a été adopté pour la commodité et la clarté de la rédaction et il convient de lui donner un sens très étendu, le dispositif n'étant nullement limité à l'entraînement des fils et câbles électriques, mais se prêtant, au contraire, à l'entraînement d'un grand nombre de corps allongés, c'est-à-dire, dont le diamètre est petit par rapport à leur longueur, tels que barres, tiges, filins, etc.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif faisant l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une élévation de ce dispositif.
La fig. 1A est une vue de détail avec coupe partielle de certains organes du dispositif.
Les fig. 2, 3 et 4 sont des coupes du dispositif suivant les lignes 2-2, 3-3 et 4-4 respectivement de la fig. 1.
La fig. 5 est une coupe partielle à plus grande échelle, suivant la ligne 5-5 de la fig. 1, montrant un câble isolé dans le dispositif.
La fig. SA est une coupe partielle du dispositif.
Les fig. 6, 7 et 8 sont des coupes partielles suivant les lignes 6-6, 7-7 et 8-8 de la fig. 5.
Dans la forme d'exécution représentée et plus particulièrement sur les fig. 1 à 4, la référence 10 désigne un dispositif d'entraînement dont les mécanismes essentiels sont des chaînes d'entraînement 12, des voies de roulement jumelles 14 pour les chaînes 12, des mécanismes d'articulation 16 pour supporter élastiquement les voies jumelles 14 et des dispositifs d'actionnement 18. Les dispositifs qui viennent d'être énumérés sont montés avec d'autres sur un bâti vertical 28 porté par une base 30.
Chaînes d'entraînement
Les chaînes d'entraînement 12, qui sont de préférence à rouleaux, sont dans le cas présent constituées par une chaîne supérieure 12a et une chaîne inférieure 12b qui sont identiques et montées de la même manière, de sorte qu'on se contentera de décrire en détail la première. La chaîne 1 2a est supportée par des pignons dentés 20 et 22 calés sur des arbres 24 et 26 qui sont montés à rotation sur le bâti 28. Plus précisément, l'arbre 26 est monté à rotation sur le bâti 28 par l'intermédiaire de roulements à billes 32, (fig. 2) tandis que l'arbre 24 de l'autre pignon de chaîne est monté de la même façon sur le bâti.
La chaîne 12a est composée de maillons 34 dont chacun comprend des plaquettes latérales 36 (fig. 5, 7 et 8) dont les extrémités sont reliées aux extrémités voisines des plaquettes suivantes par des axes 38 traversant des rouleaux 40 montés entre les plaquettes accouplées. Un maillon sur deux de la chaîne 12a, référencé 34a, porte des éléments servant d'une part pour que la chaîne se déplace avec un faible frottement sur sa voie de roulement 14, et d'autre part pour qu'elle maintienne solidement le câble s à entraîner. A cette fin, les plaquettes de chacun des maillons 34a sont pourvus d'ailes extérieures 44 (fig. 5) sur lesquelles est monté au moyen de vis 46, un chariot 48 portant des tourillons opposés 50 qui supportent la cuvette intérieure 52 de roulements à billes 54 comportant des bagues extérieures 56.
Sur les ailes 44 des plaquettes 36 de chaque second maillon 34a est également fixée, par les mêmes vis 46, une plaque d'appui 58 (fig. 5) qui dans l'exemple est plate et s'étend dans la direction longitudinale de la chaîne, entre les axes 38 reliant ce maillon aux maillons voisins (fig. 8). Sur la plaque 58 de chaque second maillon 34a de la chaîne 12a est monté un élément de serrage ou une garniture 60 qui sera décrit plus en détail par la suite.
Ainsi qu'il a déjà été mentionné, la chaîne inférieure 1 2b est en tous points semblable et montée de la même façon que la chaîne supérieure 12a, et les pièces essentielles de la chaîne inférieure 12b et celles servant à la monter sont référencées sur le dessin, lorsque cela est nécessaire ou utile, par la même référence numérique, à laquelle on a ajouté l'indice b .
Les tronçons 62 et 64 des chaînes d'entraînement 12a et 12b qui passent sur les voies correspondantes 14 sont susceptibles d'enserrer et d'entraîner le câble placé entre les chaînes et seront, pour la clarté de la description, appelés les brins actifs des chaînes.
Pour que les brins actifs 62 et 64 des chaînes puissent assurer les fonctions qui leur sont attribuées, à savoir: enserrer et entraîner le câble entre eux, les voies jumelles 14 sont sollicitées l'une vers l'autre, ainsi qu'il est décrit plus en détail ci-après. Les deux chaînes 12a et 12b sont normalement maintenues tendues par des dispositifs de tension 66 et 66b qui sont identiques, de sorte qu'il suffira d'en décrire un seul en détail. Le dispositif de tension de chaîne 66 comprend un pignon denté fou 68 (fig. 1) sur lequel passe la chaîne 12a et qui est monté à rotation par l'intermédiaire de roulements à billes 70 (fig. 4) sur le goujon 72 d'un levier coudé 76 articulé en 77 au bâti 28. L'autre bras 78 du levier coudé 76 est articulé en 80 à la tige 82 d'un piston opérant dans un cylindre 84 susceptible de tourner en 86 sur un support 88 fixé au bâti 28.
Le cylindre 84 est, de préférence, à double effet, étant, à cette fin, pourvu à ses extrémités opposées 90 et 92 d'orifices (non représentés) permettant de mettre alternativement ces extrémités du cylindre à l'échappement et de les relier à une source de fluide sous pression à l'aide d'une soupape intermédiaire appropriée. Ainsi, en actionnant cette soupape pour mettre l'extrémité 90 du cylindre à l'échappement et envoyer du fluide sous pression dans son autre extrémité 92, le pignon 68 rattrape le mou de la chaîne 12a et maintient cette dernière tendue. Inversement, en actionnant la soupape de façon à mettre l'extrémité 92 du cylindre à l'échappement et à admettre du fluide sous pression dans son extrémité 90, la chaîne se détend.
Ainsi qu'il a été mentionné précédemment, le dispositif de tension 66b est en tous points semblable au dispositif 66a, les pièces principales du dispositif 66b sont désignées par la même référence numérique que les pièces correspondantes du dispositif 66a, auxquelles on a ajouté l'indice b .
Dans l'exemple représenté et décrit, les brins actifs 62 et 64 des chaînes 1 2a et 1 2b entraînent le câble de gauche à droite, sur la fig. 1, les pignons de chaîne 22 et 22b étant entraînés respectivement dans le sens senestrorsum et dextrorsum (fig. 1), tandis que les pignons 20 et 20b tournent fou. En vue de cet entraînement, les arbres 26 et 26b des pignons 22 et 22b portent des roues d'engrenage identiques 100 et 102 engrenant l'une avec l'autre (fig. 1 et 2) et l'arbre 26b est accouplé à une source de force motrice appropriée (non représentée).
Voies jumelles
Le dispositif d'entraînement 10 comprend deux paires de voies jumelles 14a et 14b montées en tandem qui sont en tous points semblables, de sorte qu'il suffira d'en décrire une paire, notamment la paire d'entrée 14a. En l'occurrence, les voies composant la paire d'entrée 14a sont identiques, sauf qu'elles sont montées tête-bêche. La voie supérieure de la paire 1 4a s'étend le long du brin actif 62 de la chaîne supérieure 1 2a et comporte à sa partie inférieure sur toute sa longueur des chemins de roulement opposés 104 et 106 sur lesquels roulent les bagues extérieures 56 des roulements opposés 54 des seconds maillons 34a du brin actif 62 (fig. 5 et 7).
Cette voie supérieure est également convenablement dégagée à sa base, en 108, entre les chemins de roulement 104 et 106, de façon que les maillons 34 du brin 62 puissent passer librement. De plus, l'extrémité d'entrée 110 de la voie supérieure et les chemins de roulement 104 et 106 qu'elle porte sont convenablement incurvés (fig. 1) de façon que la chaîne 12a en passant du pignon 20 sur cette voie s'approche des voies de roulement 104 et 106 suivant une tangente et s'y engage de façon très progressive.
La voie inférieure de la paire 14a présente, sur le dessus, des voies de roulement analogues 104' et 106' sur lesquelles roulent les bagues extérieures des roulements à billes opposés 54b prévus sur chacun des maillons 34b du brin actif 64 de la chaîne inférieure 12b (fig. 5 et 6). Cette voie inférieure est également convenablement dégagée en 108', entre les voies de roulement opposées 104' et 106', de façon que les maillons 34b du brin 64 puissent passer sans la toucher. De plus, l'extrémité d'entrée 110' de cette voie inférieure et les voies de roulement 104' et 106' qu'elle porte sont convenablement incurvées (fig. 1), de façon que la chaîne inférieure 12b, en passant du pignon 20b sur cette voie, puisse s'approcher tangentiellement des voies de roulement 104' et 106'.
Etant donné que l'autre paire de voies jumelles 1 4b du côté de la sortie, est en tous points analogue à celle qui vient d'être décrite, les pièces principales des voies jumelles 1 4b ont été référencées sur les fig.
1, 3 et 4 par les mêmes références numériques que les pièces correspondantes des voies 14a, sauf qu'on y a ajouté l'indice b . Toutefois, les voies jumelles 14b sont inversées par rapport aux voies jumelles 14a (fig. 1) en ce sens que les extrémités incurvées 1 lOb et 110b' des voies 14b et les chemins de roulement qu'elles portent sont dirigés dans le sens opposé de façon que les chaînes supérieure et inférieure quittent les voies supérieure et inférieure de la voie 14b tangentiellement pour passer sur les pignons de chaîne voisine 22 et 22b.
Mécanisme articulé
Les mécanismes articulés 16 destinés à supporter élastiquement les voies jumelles 14a et 14b sur le bâti 28 étant, dans le cas présent, semblables en tous points, il suffira d'en décrire un seul en détail, par exemple le mécanisme 1 6a destiné aux voies d'entrée 14a. Le mécanisme articulé 1 6a relie les voies supérieure et inférieure de la paire 14a au bâti de telle façon que chacune des voies peut se rapprocher et s'éloigner de l'autre et qu'elle peut également basculer autour de n'importe lequel de ses axes transversaux. A cette fin, une patte 116 dirigée vers le haut prévue sur la voie supérieure près de son extrémité d'entrée 110 est articulée, en 118, à un bras 120 (fig. 1) qui est claveté à un axe transversal 124 monté à rotation dans le bâti 28.
Près de l'extrémité postérieure 126 de la voie supérieure est articulée en 128, une biellette 130 dont l'autre extrémité tourne en 132 sur un bras 136 claveté à un axe transversal 140 qui est monté à rotation sur le bâti 28. La voie supérieure est ainsi suspendue au bâti 28, par les éléments 120, 130 et 136, de sorte qu'elle peut, comme il a été mentionné ci-dessus, se rapprocher et s'éloigner librement de la voie inférieure à laquelle elle est jumelée, ainsi que tourner autour de n'importe lequel de ses axes transversaux.
La voie inférieure de la paire de voies 14a est portée par le bâti 28 à l'aide d'un mécanisme articulé analogue à celui prévu pour la voie supérieure, de sorte que les pièces principales du mécanisme articulé inférieur ont été désignées par les mêmes références numériques que les pièces correspondantes du mécanisme articulé de la voie supérieure, sauf qu'on y ajoute l'indice ' (prime).
Le mécanisme articulé 1 6a qui supporte élastiquement les voies jumelées 14a est également interconnecté de façon que ces dernières soient à tout moment obligées d'occuper des positions symétriques par rapport à l'axe de cheminement ou à un plan commun x-x dans lequel les garnitures de serrage 60, 60b fixées aux brins actifs 62 et 64 se rencontrent en l'absence d'un câble entre elles (fig. 1). A cette fin, les axes transversaux 124 et 124' sont situés dans un plan parallèle au plan commun horizontal x-x et qui s'étendent perpendiculairement au plan vertical ou fixe dans lequel sont contenues les chaînes 1 2a et 12b, portent à l'arrière du bâti 28, des bras de commande 142 et 144 respectivement qui sont reliés par une articulation flottante.
C'est ainsi que le bras de commande 144 porte à son extrémité 146 un galet rotatif 148 qui est logé entre les branches de l'extrémité fourchue 150 de l'autre bras de commande 142 (voir fig. 1A). Les axes transversaux 140 et 140' sont également situés dans un plan parallèle au plan honzontal commun x-x. Ils s'étendent aussi à angle droit par rapport au plan vertical ou fixe contenant les chaînes 12a et 12b et portent à l'arrière du bâti 28 d'autres bras de commande 152 et 154 respectivement, qui sont accouplés de la même façon que les bras de commande 142 et 144.
Les axes transversaux 124, 124' et 140, 140' sont de préférence également espacés du plan commun x-x, comme le montre la fig. 1, et dans ces conditions, les éléments tournants des articulations flottantes entre les bras 142, 144 et 152, 154 sont, de préférence, situés dans le plan x-x quand les brins actifs 62 et 64 se touchent ou se touchent presque.
Grâce au mécanisme d'articulation qui vient d'être décrit, tout mouvement de l'une ou de l'autre des voies jumelles, qu'il s'agisse d'un déplacement réel ou d'une simple inclinaison ou des deux, est transmis à l'autre voie, de sorte que les deux voies occupent à tout moment une position symétrique de part et d'autre du plan x-x.
Ainsi qu'il a déjà été mentionné, le mécanisme articulé 1 6b de la paire de voies conjuguées 14b, située vers la sortie, est en tous points analogue au mécanisme 1 6a qui vient d'être décrit, sauf que le mécanisme 1 6b est inversé en raison de la disposition inversée des voies jumelles 14b. Les pièces principales du mécanisme articulé 1 6b ont été désignées par les mêmes références numériques que les pièces correspondantes du mécanisme 16a, sauf qu'on leur a adjoint l'indice b .
Dispositifs d'actionnement des voies
Les dispositifs d'actionnement 18 pour les paires de voies jumelles 14a et 14b sont, dans le cas présent, semblables en tous points, de sorte qu'on n'a décrit en détail que les dispositifs d'actionnement 18a pour les voies jumelles d'entrée 14a. Ces dispositifs d'actionnement 1 8a sont constitués par des mécanismes à cylindre et piston qui, en l'occurrence, coopèrent avec le mécanisme articulé 16a pour solliciter élastiquement les voies jumelles 14a l'une vers l'autre afin d'exercer sur les brins actifs 62 et 64 la force nécessaire pour serrer fermement le câble passant entre eux. Ces mécanismes 1 8a sont tous identiques et comprennent chacun un cylindre 160 dans lequel se déplace un piston 162 comportant une tige 164.
Les cylindres supérieurs 160 sont articulés en 166 à des supports 168 fixés à la partie supérieure et à l'ar rière du bâti 28, tandis que les cylindres inférieurs sont articulés en 170 à des supports 172 fixés sur une plate-forme 174 montée sur la base 30. Le bâti 28 est découpé en 175 pour ménager une certaine liberté de mouvement aux cylindres 160 (fig. 1 et 3). Les tiges 164 des pistons des cylindres supérieurs sont articulées en 176 aux bras 178 et 180 qui, en l'occurrence, sont d'une pièce avec les bras de commande 142 et 152 respectivement et, par conséquent, tournent respectivement avec les bras de basculement supérieurs 120 et 136.
Les tiges 164 des pistons inférieurs sont articulées en 182 aux bras 184 et 186 qui sont également d'une pièce avec les bras de commande 144 et 154 respectivement et qui, de ce fait, tournent en même temps que les bras de basculement inférieurs 120' et 136' respectivement.
Etant donné que les dispositifs d'actionnement 1 8b des voies jumelles 14b et leurs éléments d'accouplement sont identiques aux dispositifs d'actionnement 1 8a et aux éléments d'accouplement des voies jumelles 14a, les pièces principales des dispositifs 1 8b et de leurs éléments d'accouplement aux voies 14b ont été désignées par les mêmes références numériques que les pièces correspondantes des dispositifs 1 8a et de leurs éléments d'accouplement aux voies 14a, sauf qu'on y a ajouté l'indice b .
Les cylindres 160 et 1 60b sont pourvus à leurs extrémités opposées d'orifices 188 et 190 qui permettent alternativement de mettre à l'échappement et de relier ces extrémités à une source appropriée de fluide sous pression, d'air comprimé, par exemple, par l'intermédiaire d'une soupape de commande. En actionnant cette soupape de façon à mettre à l'échappement les cylindres 160 et 1 60b par leurs orifices 190 et à admettre en même temps du fluide sous pression par leurs orifices 188, les deux paires de voies jumelées 14a et 14b se rapprochent simultanément des brins actifs 62 et 64 de sorte que ces brins serrent le câble placé entre eux.
Inversement, en actionnant la soupape de façon à mettre les cylindres à l'échappement par leurs orifices 188 et à admettre en même temps du fluide sous pression par leurs orifices 190, les deux paires de voies jumelées 14a et 14b s'écartent simultanément, et de ce fait, les brins actifs 62 et 64 s'écartent, à condition que les dispositifs de tension des chaînes 66 et 66b soient maintenus en action. En variante, les orifices 188 des cylindres 160 et 1 60b pourraient être reliés, à travers un régulateur du type à fuite (non représenté), à une source de fluide sous pression, de façon que la pression du fluide reste constante dans les diverses extrémités des cylindres, même dans le cas où une saillie sur le câble entraîné par le dispositif écarterait momentanément les voies.
Pour engager un nouveau câble entre les brins actifs 62 et 64 afin qu'il soit ensuite entraîné par ceux-ci, il suffit simplement d'écarter les deux paires de voies conjuguées 14a et 14b de la manière qui vient d'être décrite, sans rendre inopérants les dispositifs de tension de chaîne 66 et 66b. D'autre part, les chaînes de tirage 12a et 1 2b peuvent être facilement retirées de leurs pignons respectifs et de leurs voies respectives pour les examiner, les réparer ou y remplacer des maillons ou des pièces, en écartant les voies et en rendant en même temps inopérants les dispositifs de tension des chaînes.
Comme le montrent les fig. 1, 7 et 8, les chaînes de tirage 1 2a et 1 2b sont agencées de telle façon que les garnitures de serrage 60 de leurs maillons soient en regard le long des brins 62 et 64 de manière à serrer dans les meilleures conditions le câble à entraîner. Quand un câble a été introduit entre les brins actifs 62 et 64 des chaînes de tirage 12a et 12b et que les voies 14a et 14b se sont rapprochées contre les brins actifs et exercent une pression sur eux, le dispositif d'entraînement peut être mis en marche en enclenchant la transmission faisant tourner l'arbre de pignon de chaîne 26b (fig. 1 et 2).
Le dispositif d'entraînement décrit se prête particulièrement bien, sans cependant y être limité, à l'entraînement de câble s comprenant une âme conductrice c et une gaine isolante i (fig. 5). Pour éviter que l'isolant du câble s soit marqué en passant dans le dispositif d'entraînement, les garnitures de serrage 60 et 60b des seconds maillons des chaînes d'entraînement peuvent être en une matière élastique appropriée quelconque, résistant bien à l'usure et ayant un coefficient de frottement élevé. C'est ainsi que ces garnitures pourraient être en matière plastique ou en une matière analogue au caoutchouc. Ces garnitures peuvent être montées d'une manière appropriée en plaçant leur dos contre les plaques 58 et 58b prévues sur chaque second maillon des chaînes 1 2a et 12b.
De plus, le dos de ces garnitures est, de préférence, évidé en 200 sur toute la longueur comprise entre les bords opposés (fig. 5 et 5A), afin qu'elles puissent fléchir sous la pression exercée par le câble s passant entre elles, au moins d'une quantité correspondant à la profondeur des évidements 200, de façon à embrasser fermement une fraction appréciable de la périphérie du câble s (fig.
5A). Ainsi, bien que la pression exercée sur le câble par les nombreuses garnitures de serrage des brins actifs soit relativement faible, ce qui est l'une des particularités inhérentes aux dispositifs d'entraînement par traction, cette pression est encore diminuée considérablement par l'étendue périphérique de la surface de contact entre le câble et les garnitures qui le tiennent, ce qui a pour effet que l'isolant de ce dernier sera à peine marqué, même si le dispositif d'entraînement était obligé d'exercer un effort de traction exceptionnel sur le câble pour l'entraîner.
La présence de roulements à billes sur les maillons des chaînes d'entraînement les faisant rouler sur les voies et, partant, pour la transmission des forces de serrage que les garnitures exercent sur le câble le long des brins actifs est très avantageuse. C'est ainsi que les brins actifs des chaînes roulent sur les voies grâce à ces roulements, avec un minimum de frottement, de sorte que le dispositif d'entraînement tra vaille le plus uniformément possible avec un minimum de force motrice. De plus, contrairement à ce que l'on pourrait attendre, les roulements à billes des maillons des chaînes accusent une usure étonnamment faible même après un service prolongé en dépit du fait qu'ils ont pour fonction de transmettre les forces de serrage depuis les voies aux garnitures le long des brins actifs des chaînes.
Le montage des roulements à billes et des garnitures de serrage sur chaque second maillon des deux chaînes d'entraînement et la position des roulements à billes dont les axes sont situés entre les extrémités des garnitures et entre les articulations des maillons correspondants sur les maillons adjacents, (fig.
7 et 8) sont également très avantageux en ce que les roulements à billes en roulant sur leurs voies ne s'opposent pas le moins du monde à l'inclinaison entre les maillons et les maillons adjacents, et en fait servent de point d'appui, dans la mesure permise par la tension des chaînes, ce qui a pour résultat que les garnitures de serrage ont la liberté de mouvement voulue pour réagir automatiquement à toute résistance accrue du câble à son entraînement vers l'avant, en pivotant de manière à coincer ce dernier avec une force suffisante pour maintenir de façon sûre une progression uniforme du câble.
De même, cette liberté de mouvement limitée des maillons des chaînes tendues pendant le cheminement de leurs roulements à billes sur les voies de roulement aux extrémités de guidage arrondies l4a de ces dernières (fig. 1), permet à leurs garnitures de serrage se rapprochant du câble à entraîner de s'incliner plus ou moins pour venir en contact uniforme avec ce dernier, avant d'exercer toute leur force de serrage sur lui.
Le fléchissement décrit des voies de chacune des paires, soit par déplacement global, soit par inclinaison ou les deux, et leur disposition symétrique permanente obligatoire par rapport au plan x-x, sont évidemment très avantageux, non seulement du fait que le dispositif d'entraînement peut s'adapter instantanément de lui-même, sans aucun réglage, à I'entraî- nement de câbles ou autres de différents diamètres selon un même axe d'avancement mais encore en ce qu'ils permettent le passage occasionnel de protubérances ou de grosseurs périphériques sans réduire de façon appréciable la traction exercée sur le câble.
Bien que le dispositif d'entraînement représenté et décrit comporte des paires de voies montées en tandem opérant de façon identique sur des sections successives des brins actifs de la chaîne, il va de soi qu'il ne pourrait comporter qu'une paire de voies pour les brins actifs des chaînes.