EP1899253A1 - Enrouleur à ressorts freiné à l ' enroulement - Google Patents

Enrouleur à ressorts freiné à l ' enroulement

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Publication number
EP1899253A1
EP1899253A1 EP06778749A EP06778749A EP1899253A1 EP 1899253 A1 EP1899253 A1 EP 1899253A1 EP 06778749 A EP06778749 A EP 06778749A EP 06778749 A EP06778749 A EP 06778749A EP 1899253 A1 EP1899253 A1 EP 1899253A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support
drum
relative
axis
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06778749A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel Pierrot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delachaux SA
Original Assignee
Delachaux SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delachaux SA filed Critical Delachaux SA
Publication of EP1899253A1 publication Critical patent/EP1899253A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/34—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables
    • B65H75/38—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks specially adapted or mounted for storing and repeatedly paying-out and re-storing lengths of material provided for particular purposes, e.g. anchored hoses, power cables involving the use of a core or former internal to, and supporting, a stored package of material
    • B65H75/44—Constructional details
    • B65H75/4436—Arrangements for yieldably braking the reel or the material for moderating speed of winding or unwinding
    • B65H75/4442—Arrangements for yieldably braking the reel or the material for moderating speed of winding or unwinding acting on the reel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/33—Hollow or hose-like material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/34—Handled filamentary material electric cords or electric power cables

Definitions

  • the present invention relates to a winding device and • unwinding of a flexible elongated element, selected from a group consisting of electrical cables, hoses and other objects which can be wound and unwound alternately and repetitively, said device being of a type comprising:
  • a drum mounted for rotation about a first axis determined relative to the support and capable of receiving said object in the wound state
  • the kinematic connection means are arranged in such a way as to bind coercively to the rotation of the drum relative to the support, respectively in the winding direction and in the unwinding direction, a rotation of the first part of the coupling relative to the support, respectively in a first direction and in a second direction, opposed to the first direction, and -
  • the freewheel device is interposed functionally between the second part of the coupling and the support so as to allow free rotation of the second part of the coupling in the second direction relative to the support and to immobilize the second part of the coupling. the coupling against a rotation in the first direction relative to the support.
  • the freewheel device holds the second part of the coupling against a rotation about the second axis relative to the support while its first part, driven by the drum, revolves around of this second axis relative to the support, so that the two parts of the coupling rotate relative to each other against a resistance which is transmitted to the drum in the form of a braking force .
  • the first part of the slip coupling driven by the drum, can itself freely drive the second part without the result of braking effect of the drum.
  • the arrangement according to the invention of the freewheel device and of the slip coupling is compatible with a group in the form of a subassembly attached to the support, under conditions that greatly facilitate the maintenance and repair operations since, in particular, it is no longer necessary to disassemble the drum to intervene on the coupling or on the device. freewheel.
  • winding and unwinding devices of small size, that is to say of a size comparable to that which can be considered for devices according to the invention
  • devices of much greater size particularly with regard to the drum, that is to say of much greater weight, taking in account both the drum and the object wound on it, in association with the springs developing a much larger torque, for example of the order of 2 to 10 daN m.
  • large winding and unwinding devices are thus produced according to the invention, requiring a large torque of the return springs, the dimensions of the coupling and the freewheel device can be limited.
  • the kinematic connecting means are arranged to be multipliers, from the drum to the first part of the coupling. .
  • there is multiplication of speed in that a rotation of the drum at a certain speed causes a rotation of the first part of the coupling at another speed, representing a multiple of the speed of rotation of the drum, this speed multiplication s' accompanied by a multiplication of torque from the sliding coupling, when the freewheel device immobilizes the second portion relative to the support, to the drum and thus limits the dimensioning of the slip coupling and the device of free wheel even when associated with a large drum, itself associated with powerful return springs.
  • the transmission between the drum and an assembly constituted by the freewheel device and the slip coupling is a direct transmission, without multiplication of the speed of the drum towards this assembly or multiplication of torque of this assembly to the drum, which requires dimensioning the assembly in question in direct relation with the dimensioning of the drum and further contributes to limiting the size of the devices that can be made in accordance with the teachings of this document.
  • the freewheel device holds the armature, or, if appropriate, the inductor, against rotation about the second axis with respect to the support and the inductor, or, as the case may be, the armature, is driven by the drum, so that the inductor rotates relative to the armature, around the second axis, which generates eddy currents that oppose all the more to this rotation that the speed of it is high.
  • the freewheel device leaves the armature free to rotate about the second axis, with respect to the support, together with the inductor and no braking effect is applied to the drum by the brake. with eddy currents.
  • such an eddy current brake does not have the aforementioned drawbacks of viscous couplings and friction couplings, and simply requires suitable electrical insulation, easy to achieve.
  • the eddy current brake is sealed, for example by producing the armature in the form of a bell having a general shape of revolution - around the second axis and wrapping the inductor tightly.
  • This bell can advantageously be made of a material having a high coefficient of thermal transmittance and externally carry cooling fins, which facilitates the evacuation of the heat accumulated during braking by eddy currents, that is to say during winding, when the inductor and the armature then rotate together, during a course again.
  • Such an arrangement is particularly advantageous when the flexible elongate object is wound and unwound alternately at a high frequency.
  • the kinematic connection means between the drum and the first part of the coupling can also be chosen from a wide range of possibilities, but it is preferred that they comprise a belt transmission, which has the advantage of being silent.
  • the kinematic connection means between the drum and the first part of the coupling may also comprise a gear transmission, in particular a transmission comprising at least one pair of interchangeable gears, in meshing mutual, allowing to choose the transmission ratio and thus adapt a standardized subset grouping the same slip coupling and the same freewheel device to different needs, depending on the size of the drum and the torque that the springs of reminder associated with it.
  • the kinematic connection means between the drum and the first part of the coupling can be stages, one of the stages being constituted by a belt transmission and the other by gearing, the transmission by belt being preferably located between the drum and the gear transmission.
  • Figure 1 shows a perspective view of a winding device and unwinding according to one invention.
  • Figure 2 shows a view of this device substantially in section through a plane including the first and second axes, then mutually parallel, and partly in elevation, uncut.
  • Figure 3 shows, in a sectional view similar to that of Figure 2, an enlarged detail of the uncut part thereof.
  • the device 1 intended for the winding and unwinding of a. flexible elongated object 2, which can be for example a cable electric, a flexible hose or any other object capable of being wound and unwound in an alternative and repetitive manner, such as a lanyard for retaining an animal, comprises, in a manner known per se, a support 3 having, for example the general shape of a metal bracket and capable of being fixed by any suitable means, not shown, to a stable structure, fixed or movable, such as a wall, a column or a beam, also not shown.
  • the support 3 thus has a rectilinear arm 4, for example horizontal, and a straight arm 5, for example vertical and placed projecting upwards with respect to the arm 4.
  • This arm 5 carries integrally, cantilevered above the arm 4, a shaft 6 of axis 7 parallel to the arm 4, and this shaft 6 itself carries, to the rotation about the axis 7 without another possibility of displacement relative to the support 3, a coaxial drum 8 comprising two cheeks 9 approximately flat, having the respective shape of a disk perpendicular to the axis 7, and a tubular wall 10, generally in the form of a cylinder of revolution around of the axis 7, mutually connecting the two cheeks 9 and surrounding the shaft 6 between them, defining with the shaft 6 and the cheeks 9 an annular space 11.
  • the guide of the drum 8 to the rotation around the axis 7 relative to the shaft 6 is for example provided by ball bearings 12 each of which is interposed between the respective one of the cheeks 9 and the shaft 6
  • the tubular wall 10 has a diameter less than that of the cheeks 9 so as to form with them a groove 13 which has an annular shape of revolution about the axis 7 and wherein the object 2 can be wound in the form of turns mutually juxtaposed parallel to the axis 7 and superposed in layers in the direction of a distance relative to this axis 7.
  • the arm 5 of the carrier 3 carries
  • bracket 14 cantilevered along a non-referenced geometric plane, perpendicular to the axis 7 and bearing itself integrally, cantilevered in a direction parallel to the axis I 1 opposite the groove 13 in the direction of a distance with respect to the axis 1, a guide light 15 for the object 2, which passes through this light 15 from one side to have a specific orientation, tangent to the wall tubular 10 or to layers of turns of objects 2 wound thereon, whatever orientation it may present opposite the light 15 relative to the drum 8.
  • the object 2 is wound on the drum 8 or unwinds through the upper part of the tubular wall 10, but it is understood that other positions of winding and unwinding could be chosen without departing from the scope of the present invention.
  • the arrangements which have just been described are well known to those skilled in the art, and therefore do not require further description.
  • the unwinding of the object 2 vis-à-vis the drum 8 is effected by a traction 16 applied to a free end 17 thereof, located on the side of the guide light Opposite to the drum 8, which is accompanied by a rotation thereof in a determined direction 18 of unwinding, around the axis 7, relative to the support 3.
  • a traction 16 applied to a free end 17 thereof, located on the side of the guide light Opposite to the drum 8, which is accompanied by a rotation thereof in a determined direction 18 of unwinding, around the axis 7, relative to the support 3.
  • a plurality of spiral springs 19 which are mutually juxtaposed along the axis 7 and respectively wound spirally around it.
  • Each of these springs 19 has an end secured to the shaft 6 and an end integral with the tubular wall 10, and these springs 19 are wound in a direction such that, during the rotation of the drum 8 in the unwinding direction 18, under the effect of a pull 16 applied to the free end 17 of the object 2, they accumulate elastic energy, and this even until the object 2 is fully unwound, and they restore this elastic energy, causing a rotation of the drum 8 in a winding direction 20 opposite the direction of unwinding 18, about the axis 7 , relative to the support 3, as soon as the traction 16 applied to the free end 17 of the object 2 ceases, thus causing the winding thereof again on the tubular wall 10.
  • the device 1 comprises, in a manner also known in it. -Even, means 21 for braking the winding so that it does not happen too quickly and the free end 17 of the object 2 does not become a dangerous projectile.
  • means 21 are designed not to oppose any obstacle to the unwinding of the object 2, that is to say, not to add a braking effect to the action of elastic return exerted by the springs 19, so as not to force the user to develop a pulling force 16 too important.
  • These means 21, in their design, are against characteristics of the present invention and will now be described.
  • the pulley 23 has in reference to the axis 7 a pitch diameter, not referenced, greater than that the pulley 24 has in reference to the axis 25, so that there is a multiplication of rotation speed of the pulley 23 to the pulley 24 and multiplication of the couples transmitted from the pulley 24 to the pulley 23.
  • the axis 25 is defined, in the preferred embodiment which has been illustrated, by a subassembly 26 which is integrally attached, for example by bolting 27, to a slide 91 guided on the sliding arm 5 in a direction radial to the two axes 7 and 25, on the same side of the arm 5 as the drum 8, and which passes through the arm 5 from one side to the other, by a slot 28 formed in this arm 5 between the axis 7 and the arm 4.
  • the guide means of the slider 91 do not not illustrated, but their realization is within the normal abilities of a person skilled in the art.
  • a screw device 92 of which.
  • the embodiment also falls within the normal abilities of a person skilled in the art, makes it possible to adjust the position of the slider 91 on the arm 5 in the direction of a distance relative to the axis 7, that is to say to adjust the spacing of the axis 25 relative to the axis 7 to e adjust the tension of the belt 124.
  • this subassembly 26 itself comprises two parts 29, 30 each of which has its own casing 31, 32, the two casings 31, 32 being joined together by bolting 33 and the casing 31 ensuring the mechanical connection of the casing 32 with the slider 91 by the aforementioned bolting 27, which is carried out on a washer 93, of axis 25, itself fixed on the slider 91 by bolting 94 outside the housing 31 and therefore easily accessible through the light 28 of the arm 5 to facilitate assembly and disassembly of the subassembly 26, as a whole, with respect to the support 3.
  • the housing 31 which passes through the slot 28 of the arm 5 of the support 3, and it carries the casing 32 cantilevered, opposite the arm 5 with respect to the drum 8.
  • the casing 31 is closed, and defines the axis 25 by two ball bearings 35 which it bears jointly the outer cage and whose inner cage carries, at rotation about the axis 25 relative to the housing 31 without any other possibility of relative displacement, a coaxial shaft 36 which, at one end 37 cantilever out of the housing 31, towards the drum 8, integrally carries the toothed pulley '24 and with one end 38 opposite axially in to overhang within the casing 31, integrally carries a toothed wheel 39 of a primitive diameter of not referenced higher than that of the toothed pulley 24.
  • This pinion 39 meshes, inside the housing 31, with another pinion 40 disposed along a fixed axis 41 relative to the housing 31, according to a mounting which will be described later, and arranged parallel to the axes 25 and 7.
  • the pinion 40 has a pitch diameter not referenced lower than that of the pinion 39, so that a rotation of the pinion 39 about the axis 25, at a predetermined speed, results in a rotation of the pinion 40 about the axis 41 at a higher speed, while a torque transmitted from the pinion 40 to the pinion 39 is multiplied.
  • the axis 41 is defined by a shaft 42 mounted in the casing 32 via the two ball bearings 43, each of which has an outer cage integral with a coaxial sleeve 44 of a wall 45 of the housing 32, which is perpendicular to the axis 41 and lies flat on a wall 46 of the same orientation of the housing 31, which delimits it opposite the cantilever formed by the end 37 of the shaft 36.
  • the bolting 33 of the casing 32 on the casing 31 is effected by these respective walls 45 and 46.
  • Each bearing 43 also comprises an inner cage integral with the shaft 42, which has two free ends 47, 48 cantilevered relative to the two bearings 43, respectively towards the inside of the housing 31 and the opposite of it along the axis 41.
  • the shaft 42 integrally carries the pinion 40 which, for this purpose and for reasons of respective diameters, advantageously has a coaxial endpiece 49 engaged in a blind coaxial bore 50 of the end 47 of the shaft 42 and held integral with the shaft 42 on the one hand by a key 51 parallel to the axis 41 and secondly by a screw 52 coaxially through the pinion 40 and its end 49 to screw into a threaded bore arranged at the bottom blind bore 50.
  • the pinion 40 is removable relative thereto, which allows to mount on the same shaft 42 of the pinions 40 having different pitch diameters, a choice.
  • the pinion 39 is secured to the end 38 of the shaft 36, around which it is arranged, by a key 53 parallel to the axis 25 and by imprisonment, along the axis 25, between a shoulder 54 of the shaft 36, plane and perpendicular to the axis 25, and a split elastic ring 55 removably mounted on the end 38 of the shaft 37, which also makes it possible to change the pinion 39 to obtain multiplication ratios different, in terms of speed, in a direction from the shaft 36 to the shaft 42 and, in terms of torque, from the shaft 42 to the shaft 36, for a determined distance between the axes 41 and 25, by choice of different pairs of a pinion 39 and a pinion 40.
  • the shaft 42 carries integrally, for example by embodiment in one piece with it, projecting in the direction of a distance from the axis 41, a flat ring 56, annular in revolution about the axis 41 to which it is perpendicular.
  • the ring 56 presents respectively to the bearing 43 closest to the end 48 of the shaft 42 and opposite two planar faces 57, 58, annular of revolution about the axis 41 to which they are perpendicular , and these faces 57 and 58 are connected, in the direction of a distance relative to the axis 41, to an outer peripheral surface 59 cylindrical of revolution about the axis 41.
  • the face 58 Regularly distributed angularly around the axis 41 near its connection to the outer peripheral face 59, the face 58 integrally carries a circumferential alternation of permanent magnets 60 of alternating polarities, oriented parallel to the axis 41, to constitute an eddy currents inductor, in conditions that will emerge from the rest of the description.
  • the shaft 42 removably carries the inner race of a ball bearing 61 whose outer cage carries a bell 62 having a general shape of revolution about the axis 41 and forming a return towards the wall 45 of the housing 32, parallel to the axis 41, so as to surround the permanent magnets 60 and the outer peripheral face 59 of the ring 56 until to form a cantilever with respect to the face 57 thereof.
  • the bell 62 is integrally joined, for example by bolting 63, to a flange 64 flat, perpendicular to the axis 41 and having a general shape of revolution around it.
  • the flange 64 runs along the face 57 of the ring 56 to the vicinity of the shaft 42, to which this flange 64 is connected by a ball bearing 65 whose inner cage is carried by the shaft 42 and the outer cage by the flange 64, under conditions such that an integral assembly formed by the bell 62 and the flange 64 can rotate freely relative to the shaft 42, about the axis 41, and sealingly encloses the magnets 60 and, more generally, an annular space 66 that the bell 62 and the flange 64 delimit around the end 48 of the shaft 42.
  • the bell 62 integrally carries a flat disk 67 annular in revolution about the axis 41 to which it is perpendicular.
  • This flat disc or ring 67 is made of an electrically conductive material and placed facing magnets 60, in a direction parallel to the axis 41, respecting a continuous annular air gap with respect thereto.
  • 58 of determined axial dimension, such that a relative rotation of the magnets 60 and the ring 67, about the axis 41, generates in the latter eddy currents tending to oppose this relative rotation, under conditions well known to a Skilled person.
  • Sealing means are associated with the ball bearing 61
  • the bell 62 door integrally, for example by bolting 69, a coaxial shaft 70 integrally, for this purpose, an annular flange 71 of revolution about the axis 41.
  • the shaft 70 is placed cantilever with respect to this flange 71 and relative to the bell 62, relative to which it projects on the axis 41 opposite the axis 42, to a free end 78.
  • This shaft 70 carries coaxially, with mutual attachment against relative rotation about the axis 41, an inner cage 72 of a freewheel device 73 of known type, further comprising an outer cage 74 coaxial immobilized , against a rotation about the axis 41, relative to the housing 32. More specifically, the inner cage 72 of the freewheel device 73 is held against rotation relative to the axis 42 by means of a key 75 parallel to the axis 41, and is immobilized on the shaft 42, in both directions of the axis 41, respectively by bearing against an annular shoulder 76, plane and perpendicular to the axis 41, arranged on the shaft 70, and by a split resilient elan 77 mounted on it, in the immediate vicinity of the free end 78 thereof.
  • the outer cage 74 is in turn retained, against a rotation about the axis 41 relative to the housing 32, by a flange 79, flat and perpendicular to the axis 41, itself fixed by a bolting 80, in a zone spaced from the outer cage 74 in the direction of a distance relative to the axis 41, on an annular wall 81, flat and perpendicular to the axis 41, which delimits the housing 32 to the opposite of the wall 45 with reference to the axis 41.
  • This wall 81 annular of revolution about the axis 41, has around it an opening 82 surrounding the outer cage and allowing access to the freewheel device 73 for its assembly and disassembly, this opening 82 being closed by a cover 83, retained integrally but removable on it for example by a bolt 84, in a position axially spaced from the free end 78 of the shaft 42.
  • the wall 81 is connected to the wall 45, at a distance from the axis 41 greater than the overall external diameter of the assembly constituted by the bell 62 and the flange 64, by a straight bar 85 parallel to the axis 41 and advantageously made in one piece with the walls 45 and 81.
  • the two walls 45 and 81 are also mutually connected by a perforated wall 86, tubular of revolution about the axis 41, removably fixed, for example by bolting 87, to the bar 85 and completely surrounding the bell 62 and the flange 64, in the direction of a distance relative to the axis 41, without contact with the bell 62 and the flange 64 so as to allow their free rotation about the axis 41 inside this wall 86.
  • the transmission by the belt 124 between the drum 8 and the shaft 36 causes rotation of the drum 8 in one or other of the directions 18 and 20 . around the axis 7, relative to the support 3, causes rotation of the shaft 36 about the axis 25, in a respective corresponding direction, not shown in the figures, relative to the housing 31.
  • the transmission by the pinions 39 and 40, between the shaft 36 and the shaft 42 causes this rotation of the drum 8 in the direction 18 or in the direction 20 causes a rotation of the shaft 42 in a respectively corresponding direction 88, 89 around the axis 41 relative to the housing 32 or relative to the support 3.
  • the directions 18 and 20 are respectively counterclockwise and hourly, as is the case in FIG.
  • the freewheel device 73 is mounted, so that easily determinable by a person skilled in the art, so as to allow free rotation of the bell 62 and the flange 64, with the ring 67, about the axis 41, relative to the housing 32 and the support 3, in the direction 88 corresponding to the unwinding, that is to say to the direction of rotation 18 of the drum 8, and to immobilize against the bell 62, with the ring 67, against a rotation relative to the housing 32 and the support 3 in the direction 89 associated with the direction of rotation of the drum 8, that is to say in the direction of winding.
  • the drum 8 rotates in the direction 18 against the elastic return action of the springs 19, which load progressively, but the ring 67, with the bell 62 and the flange 64, can rotate freely relative to the housing 32 and the support 3, so that they accompany the rotation of the permanent magnets 60 with the shaft 42, in the associated direction 88 in the sense 18, and do not oppose any additional resistance to unwinding.
  • the return springs 19 cause rotation of the drum 8 in the winding direction 20 and, while the permanent magnets 60 rotate with the 42 in the direction 89 associated with the winding direction 20, the ring 67, the bell 62 and the flange 64 remain immobile relative to the housing 32 and the support 3, which causes a relative rotation between the permanent magnets 60 and the ring 67, around the axis 41.
  • This relative rotation generates eddy currents which tend to oppose it, and it follows a braking of the rotation of the magnets permanent 60 and the shaft 42 to the rotation about the axis 41 relative to the housing 32 and the support 3; because of the motion transmission provided by means of the pinions 39 and 40 and the belt 124, it follows therefore a braking effect of the drum 8 in its rotation in the winding direction 20 around the axis 7 relative to the support 3.
  • the eddy currents thus generated and the resulting braking effect cause a release of heat, the evacuation of which is facilitated by making the bell 62 of a material that conducts heat well and furnishes it externally. that is to say in the direction of a distance relative to the axis 41 and opposite the ring 67 with reference to the axis.41, cooling fins 90 which allow to easily evacuate the heat possibly accumulated during a braking phase, during which the bell 62 is stationary, during a subsequent rotation of this bell 62 to the unwinding of the object 2.
  • the perforated wall 86 facilitates, in this respect, the exchanges with the ambient air.
  • the mode of implementation of the invention which has just been described is only a non-limiting example, with respect to which we can provide many variants, in particular with regard to the nature of the coupling means at sliding, formed in this example by the permanent magnets 60, forming an inductor, and the ring 67, forming an armature, an eddy current brake, and as regards the transmission of movement between these slip coupling means and the winding and unwinding drum of the object 2.
  • the nature of the freewheel device 73 could be chosen in a wide range of possibilities without departing from the scope of the present invention. , the mounting of the selected freewheel device falling within the normal abilities of a person skilled in the art.

Abstract

L' invention concerne un dispositif d' enroulement et de déroulement d'un objet allongé flexible. Ce dispositif (1) comporte un tambour d'enroulement (8) monté à la rotation autour d'un axe sur un support (3), rappelé élastiquement à la rotation dans le sens de l'enroulement et lié coercitivement, à la rotation, à une première partie (60) d'un accouplement tournant (67) à glissement (60, 67) dont une deuxième partie (67) est reliée au support (3) par un dispositif de roue libre (23) autorisant une rotation conjointe des deux parties (60, 67) dans un sens correspondant au déroulement et immobilisant la deuxième partie (67) à 1' encontre d'une rotation par rapport au support (3) dans un sens correspondant à l'enroulement pour freiner 1' enroulement. Application notamment aux enrouleurs de câbles électriques, de tuyaux flexibles et objets analogues.

Description

Enrouleur à ressorts freiné à l' enroulement
La présente invention concerne un dispositif d'enroulement et • de déroulement d'un objet allongé flexible, choisi dans un groupe comportant les câbles électriques, les tuyaux flexibles et les autres objets susceptibles d'être enroulés et déroulés de façon alternative et répétitive, ledit dispositif étant d'un type comportant :
- un support,
- un tambour monté à la rotation autour d'un premier axe déterminé par rapport au support et susceptible de recevoir ledit objet à l'état enroulé,
- des moyens de rappel élastique du tambour à la rotation par rapport au support, dans un sens déterminé d' enroulement • dudit objet, les dits moyens de rappel élastique étant aptes à accumuler de l'énergie lors d'une rotation du tambour par rapport au support, dans un sens déterminé de déroulement dudit objet, opposé au sens d'enroulement, sous l'effet d'une traction appliquée audit objet suivant une direction approximativement tangente au tambour, et à restituer l'énergie ainsi accumulée pour provoquer une rotation du tambour par rapport au support, dans le sens d'enroulement, lorsque ladite traction cesse, et - des moyens de freinage du tambour dans sa rotation par rapport au support, comportant un accouplement à glissement, incluant deux parties montées à la rotation autour d'un deuxième axe déterminé, d'une part l'une par rapport à l'autre, à l' encontre d'une résistance, et d'autre part par rapport au support, et des moyens de liaison cinématique d'une part entre une première desdites parties et le tambour, à la rotation par rapport au support, respectivement autour du deuxième axe et autour du premier axe, et d'autre part entre la deuxième partie et le support, à la rotation relative autour du deuxième axe, lesdits moyens de liaison cinématique incluant un dispositif de roue libre agencé de telle 'sorte que ladite résistance s'oppose à une rotation du tambour, par rapport au support, dans le sens d'enroulement et ne s'oppose pas à une rotation du tambour, par rapport au support, dans le sens de déroulement. Un tel dispositif est bien connu en lui-même, et largement utilisé lorsqu'il s'agit par exemple de ranger un câble électrique ou un tuyau prolongateur, que l'on déroule en tirant sur une extrémité libre de celui-ci et dont des ressorts de rappel du tambour provoquent l'enroulement à nouveau lorsqu'on lâche cette extrémité libre.
Plus le câble électrique ou le tuyau prolongateur est lourd, plus les ressorts doivent développer un couple élevé pour être capables de rétracter ce qui a été déroulé, et la combinaison d'un accouplement à glissement et d'un dispositif de roue libre permet de limiter la vitesse d'enroulement sans opposer au déroulement de couple autre que celui qui est nécessaire à compenser l'action élastique de rappel exercée par les ressorts. Un dispositif du type indiqué en préambule est décrit par exemple dans WO 02 085 766, qui préconise un montage dans lequel le dispositif de roue libre est intercalé fonctionnellement entre le tambour et l'accouplement à glissement, réalisé dans ce cas sous forme d'un accouplement visqueux. Ce montage du dispositif de roue libre entraîne une augmentation de l'inertie du tambour à l'enroulement, puisque le tambour doit alors entraîner l'ensemble du dispositif de roue libre et la première partie de l'accouplement à glissement, ce qui nécessite un renforcement des ressorts de rappel, d'une part, et l'agencement général de l'accouplement à glissement et du dispositif de roue libre par rapport au tambour, tel qu'il est préconisé dans ce document, rend nécessaire un démontage et un remontage complets du dispositif d'enroulement et de déroulement pour chaque intervention de maintenance ou de réparation, fastidieux et envisageables seulement dans le cas d'un dispositif d'enroulement et de déroulement de petite taille, d'autre part. Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et, à cet effet, la présente invention propose un dispositif du type indiqué en préambule, caractérisé en ce que :
- les moyens de liaison cinématique sont agencés de façon à lier coercitivement à la rotation du tambour par rapport au support, respectivement dans le sens d' enroulement et dans le sens de déroulement, une rotation de la première partie de l'accouplement par rapport au support, respectivement dans un premier sens et dans un deuxième sens, opposé au premier sens, et - le dispositif de roue libre est intercalé fonctionnellement entre la deuxième partie de l'accouplement et le support de façon à autoriser une libre rotation de la deuxième partie de l'accouplement dans le deuxième sens par rapport au support et à immobiliser la deuxième partie de l'accouplement à l' encontre d'une rotation dans le premier sens par rapport au support. Ainsi, lors de l'enroulement, le dispositif de roue libre retient la deuxième partie de l'accouplement à l' encontre d'une rotation autour du deuxième axe par rapport au support alors que sa première partie, entraînée par le tambour, tourne autour de ce deuxième axe par rapport au support, si bien que les deux parties de l'accouplement tournent l'une par rapport à l'autre à l' encontre d'une résistance qui se transmet au tambour sous forme d'un effort de freinage.
Par contre, lors du déroulement, la première partie de l'accouplement à glissement, entraînée par le tambour, peut elle-même entraîner librement la deuxième partie sans qu'il en résulte d'effet de freinage du tambour.
Comme le comprendra aisément un Homme du métier, dans un tel dispositif selon l'invention, seule l'inertie d'une partie du dispositif de roue libre s'ajoute à celle du tambour, à l'enroulement, et même si l'inertie de l'accouplement s'y ajoute alors, les effets de l'inertie peuvent s'en trouver atténués.
En outre, l'agencement, selon l'invention, du dispositif de roue libre et de l'accouplement à glissement est compatible avec un groupement sous forme d'un sous-ensemble rapporté sur le support, dans des conditions facilitant considérablement les opérations de maintenance et de réparation puisque, en particulier, il n'est alors plus nécessaire de démonter le tambour pour intervenir sur l'accouplement ou sur le dispositif de roue libre.
Ainsi, bien que l'on puisse sans inconvénients prévoir de réaliser conformément à la présente invention des dispositifs d'enroulement et de déroulement de petite taille, c'est-à-dire d'une taille comparable à celle que l'on peut envisager pour des dispositifs conformes à WO 02 085 766, on peut également réaliser selon l'invention des dispositifs de taille beaucoup plus importante, en ce qui concerne en particulier le tambour, c'est-à-dire de poids beaucoup plus important, en prenant en compte à la fois le tambour et l'objet enroulé sur celui-ci, en association avec des ressors développant un couple beaucoup plus important, par exemple de l'ordre de 2 à 10 m daN. En particulier si l'on réalise ainsi conformément à l'invention des dispositifs d'enroulement et de déroulement de grande taille, nécessitant un couple important des ressorts de rappel, on peut limiter les dimensions de l'accouplement et du dispositif de roue libre, c'est-à-dire du sous-ensemble groupant ces derniers selon un mode de réalisation préféré, en prévoyant que les moyens de liaison cinématique soient agencés de façon à être multiplicateurs, du tambour vers la première partie de l'accouplement. . En effet, si, selon la terminologie conventionnelle, on entend par là qu'il y a multiplication de vitesse, en ce sens qu'une rotation du tambour à une certaine vitesse provoque une rotation de la première partie de l'accouplement à une autre vitesse, représentant un multiple de la vitesse de rotation du tambour, cette multiplication de vitesse s'accompagne d'une multiplication de couple depuis l'accouplement à glissement, lorsque le dispositif de roue libre en immobilise la deuxième partie par rapport au Support, vers le tambour et permet ainsi de limiter le dimensionnement de l'accouplement à glissement et du dispositif de roue libre même lorsque l'on les associe à un tambour de grande taille, lui-même associé à des ressorts de rappel puissants.
On observe que, par contre, dans le cas du dispositif décrit dans WO 02 085 766, la transmission entre le tambour et un ensemble constitué par le dispositif de roue libre et l'accouplement à glissement est une transmission directe, sans multiplication de vitesse du tambour vers cet ensemble ni multiplication de couple de cet ensemble vers le tambour, ce qui nécessite de dimensionner l'ensemble en question en relation directe avec le dimensionnement du tambour et contribue encore à limiter la taille des dispositifs susceptibles d' être réalisés conformément aux enseignements de ce document.
Naturellement, on pourrait choisir tout type d'accouplement à glissement pour réaliser un dispositif selon l'invention, à savoir en particulier un accouplement visqueux comme le préconise WO 02 085 766, avec cet inconvénient que de • tels accouplements nécessitent une réalisation particulièrement soignée et par conséquent onéreuse pour prévenir les fuites, et nécessitent une maintenance à cause des joints prévus à cet effet, ou encore un accouplement à friction, présentant l'inconvénient d'être sensible à l'usure, mais on préfère réaliser cet accouplement sous forme d'un frein à courants de Foucault, comportant un inducteur et un induit dont l'un, à savoir de préférence l'inducteur, constitue sa première partie et l'autre, à savoir de préférence l'induit, constitue sa deuxième partie. Ainsi, à l'enroulement, le dispositif de roue libre retient l'induit, ou le cas échéant l'inducteur, à l' encontre d'une rotation autour du deuxième axe par rapport au support et l'inducteur, ou le cas échéant l'induit, est entraîné par le tambour, si bien que l'inducteur tourne par rapport à l'induit, autour du deuxième axe, ce qui génère des courants de Foucault qui s'opposent d'autant plus à cette rotation que la vitesse de celle-ci est élevée. Lors d'un déroulement, par contre, le dispositif de roue libre laisse l'induit libre de tourner autour du deuxième axe, par rapport au support, conjointement à l'inducteur et aucun effet de freinage n'est appliqué au tambour par le frein à courants de Foucault. un tel frein à courants de Foucault ne présente pas les inconvénients précités des accouplements visqueux et des accouplements à friction, et nécessite simplement une isolation électrique convenable, facile à réaliser.
De préférence, on prévoit cependant en outre que le frein à courants de Foucault soit fermé de façon étanche, par exemple en réalisant l'induit sous forme solidaire d'une cloche présentant une forme générale de révolution - autour du deuxième axe et enveloppant l'inducteur de façon étanche.
On évite ainsi que des particules en provenance de l'extérieur viennent encrasser le frein à courants de Foucault, et en particulier que des particules ferromagnétiques venant ainsi de l'extérieur aillent se fixer sur l'inducteur et perturber ainsi le fonctionnement du frein.
Cette cloche peut avantageusement être réalisée en un matériau présentant un coefficient de transmission thermique élevé et porter extérieurement des ailettes de refroidissement, ce qui facilite l'évacuation de la chaleur accumulée au freinage par courants de Foucault, c'est-à-dire lors de l'enroulement, lorsque l'inducteur et l'induit tournent ensuite conjointement, lors d'un déroulement à nouveau.
Une telle disposition se révèle particulièrement avantageuse lorsque l'on enroule et déroule l'objet allongé flexible, alternativement, à une fréquence élevée.
Les moyens de liaison cinématique entre le tambour et la première partie de l'accouplement peuvent également être choisis dans une large gamme de possibilités, mais on préfère qu'ils comportent une transmission par courroie, qui présente l'avantage d'être silencieuse .
Les moyens de liaison cinématique entre le tambour et la première partie de l'accouplement peuvent également comporter une transmission par engrenage, en particulier une transmission comportant au moins un couple de pignons interchangeables, en engrènement mutuel, permettant de choisir le rapport de transmission et d' adapter ainsi un sous-ensemble standardisé groupant un même accouplement à glissement et un même dispositif de roue libre à différents besoins, selon la taille du tambour et le couple que lui impriment les ressorts de rappel qui lui sont associés.
Il est bien entendu, en particulier, que les moyens de liaison cinématique entre le tambour et la première partie de l'accouplement peuvent être étages, l'un des étages étant constitué par une transmission par courroie et l'autre par engrenage, la transmission par courroie étant de préférence située entre le tambour et la transmission par engrenage.
D'autres caractéristiques et avantages d'un dispositif selon l'invention ressortiront de la description ci-dessous, relative à un exemple non limitatif de réalisation, ainsi que des dessins annexés qui accompagnent cette description.
La figure 1 montre une vue en perspective d'un dispositif d'enroulement et de déroulement selon 1 ' invention.
La figure 2 montre une vue de ce dispositif pour l'essentiel en coupe par un plan incluant les premier et deuxième axes, alors mutuellement parallèles, et pour partie en élévation, non coupée.
La figure 3 montre, en une vue en coupe similaire à celle de la figure 2, un détail agrandi de la partie non coupée de celle-ci.
Le dispositif 1 selon l'invention, destiné à l'enroulement et au déroulement d'un . objet allongé flexible 2, qui peut être par exemple un câble électrique, un tuyau flexible ou tout autre objet susceptible d'être enroulé et déroulé de façon alternative et répétitive, tel qu'une longe de retenue d'un animal, comprend, de façon connue en elle-même, un support 3 présentant par exemple la forme générale d'une équerre métallique et susceptible d' être fixé par tout moyen approprié, non représenté, à une structure stable, fixe ou mobile, telle qu'une paroi, une colonne ou une poutre, également non représentée. Dans l'exemple illustré, le support 3 présente ainsi un bras rectiligne 4, par exemple horizontal, et un bras rectiligne 5, par exemple vertical et placé en saillie vers le haut par rapport au bras 4.
Ce bras 5 porte solidairement, en porte-à-faux au-dessus du bras 4, un arbre 6 d'axe 7 parallèle au bras 4, et cet arbre 6 porte lui-même, à la rotation autour de l'axe 7 sans autre possibilité de déplacement par rapport au support 3, un tambour coaxial 8 comportant deux joues 9 approximativement planes, présentant la forme respective d'un disque perpendiculaire à l'axe 7, et une paroi tubulaire 10, en forme générale de cylindre de révolution autour de l'axe 7, raccordant mutuellement les deux joues 9 et entourant l'arbre 6 entre ces dernières, en définissant avec l'arbre 6 et les joues 9 un espace annulaire 11.
Le guidage du tambour 8 à la rotation autour de l'axe 7 par rapport à l'arbre 6 est par exemple assuré par des roulements à bille 12 dont chacun est interposé entre l'une, respective, des joues 9 et l'arbre 6. Dans le sens d'un éloignement par rapport à l'arbre 6, la paroi tubulaire 10 présente un diamètre inférieur à celui des joues 9 de façon à former avec elles une gorge 13 qui présente une forme annulaire de révolution autour de l'axe 7 et dans laquelle l'objet 2 peut s'enrouler sous forme de spires mutuellement juxtaposées parallèlement à l'axe 7 et superposées par couches dans le sens d'un éloignement par rapport à cet axe 7.
A l'opposé de son raccordement au bras 4, par rapport à l'axe 7, c'est-à-dire ici dans une zone d'extrémité supérieure, le bras 5 du support 3 porte
'solidairement une potence 14 en porte-à-faux suivant un plan géométrique non référencé, perpendiculaire à l'axe 7 et portant elle-même solidairement, en porte-à-faux suivant une direction parallèle à l'axe I1 en regard de la gorge 13 dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 1, une lumière 15 de guidage pour l'objet 2, qui traverse cette lumière 15 de part en part de façon à présenter une orientation déterminée, tangente à la paroi tubulaire 10 ou à des couches de spires d'objets 2 enroulées sur celle-ci, quelqu' orientation qu'il puisse présenter à l'opposé de la lumière 15 par rapport au tambour 8.
Compte tenu du positionnement précité de la lumière de guidage 15, l'objet 2 s'enroule sur le tambour 8 ou s'en déroule par la partie supérieure de la paroi tubulaire 10, mais il est bien entendu que d'autres positions d' enroulement et de déroulement pourraient être choisies sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention. Les dispositions qui viennent d'être décrites sont bien connues d'un Homme du métier, et ne nécessitent par conséquent pas davantage de description.
Des dispositions, connues en elles-mêmes et non représentées, sont par ailleurs prises pour assurer un raccordement approprié, électrique ou fluidique selon que l'objet 2 est un câble électrique ou un tuyau flexible, au niveau du support 3, sous forme d'un collecteur tournant approprié, et d'autres dispositions, également connues et non représentées, peuvent être prises pour autoriser un verrouillage et un déverrouillage du tambour 8, à volonté, par rapport au support 3.
De façon également connue en elle-même, le déroulement de l'objet 2 vis-à-vis du tambour 8 s'effectue par une traction 16 appliquée à une extrémité libre 17 de celui-ci, située du côté de la lumière de guidage 15 opposé au tambour 8, ce qui s'accompagne d'une rotation de celui-ci dans un sens déterminé 18 de déroulement, autour de l'axe 7, par rapport au support 3. De façon également connue en elle-même, à l'intérieur de l'espace 11 sont intercalés, entre l'arbre 6 et la paroi tubulaire 10, plusieurs ressorts en spirale 19, qui sont mutuellement juxtaposés suivant l'axe 7 et respectivement enroulés en spirale autour de celui-ci. Chacun de ces ressorts 19 présente une extrémité solidaire de l'arbre 6 et une extrémité solidaire de la paroi tubulaire 10, et ces ressorts 19 sont enroulés dans un sens tel que, lors de la rotation du tambour 8 dans le sens de déroulement 18, sous l'effet d'une traction 16 appliquée à l'extrémité libre 17 de l'objet 2, ils accumulent de l'énergie élastique, et ceci même jusqu'à ce que l'objet 2 soit totalement déroulé, et qu'ils restituent cette énergie élastique, en provoquant une rotation du tambour 8 dans un sens d'enroulement 20 opposé au sens de déroulement 18, autour de l'axe 7, par rapport au support 3, dès que cesse la traction 16 appliquée à l'extrémité libre 17 de l'objet 2, provoquant ainsi un enroulement de celui-ci, à nouveau, sur la paroi tubulaire 10.
La détermination du nombre des ressorts 19 et de leurs caractéristiques dimensionnelles et élastiques relève des aptitudes normales d'un Homme du métier, de même que le choix d'un montage des ressorts en parallèle, tel que décrit et illustré, ou en série, de façon non illustrée mais également bien connue d'un Homme du métier, ou encore en montage série-parallèle.
Compte tenu de l'importance du couple que les ressorts 19 doivent développer pour enrouler un objet 2 tel qu'un câble électrique ou un tuyau prolongateur d'un certain poids, le dispositif 1 selon l'invention comporte, de façon également connue en elle-même, des moyens 21 pour freiner l'enroulement de telle sorte que celui-ci ne s'effectue pas trop rapidement et que l'extrémité libre 17 de l'objet 2 ne devienne pas un projectile dangereux. Ces moyens 21, comme il est également connu en soi, sont conçus pour n'opposer par contre aucun obstacle au déroulement de l'objet 2, c'est- à-dire pour ne pas ajouter un effet de freinage à l'action de rappel élastique exercée par les ressorts 19, afin de ne pas obliger l'utilisateur à développer un effort de traction 16 trop important. Ces moyens 21, dans leur conception, sont par contre caractéristiques de la présente invention et vont être décrits à présent.
En relation avec la présence de ces moyens 21, celle des joues 9 du tambour 8 qui est la plus proche du bras 5 du support 3 porte de façon solidaire, à la rotation autour de l'axe 7 par rapport à l'arbre 6 et au support 3 mais sans possibilité de translation rel'ative parallèlement à l'axe 7, et par exemple par boulonnage 22, une poulie crantée 23 de liaison solidaire, en rotation, par l'intermédiaire d'une courroie crantée 124, avec une autre poulie crantée 24 montée à la rotation, par rapport au bras 5 du support 3, autour d'un axe 25 qui, lorsque le dispositif 1 est en service, est fixe par rapport à ce bras 5 et parallèle à l'axe 7.
La poulie 23 présente en référence à l'axe 7 un diamètre primitif, non référencé, supérieur à celui que la poulie 24 présente en référence à l'axe 25, de telle sorte qu'il y ait multiplication de vitesse de rotation de la poulie 23 vers la poulie 24 et multiplication des couples transmis de la poulie 24 vers la poulie 23.
L'axe 25 est défini, dans le mode de mise en œuvre préféré qui a été illustré, par un sous-ensemble 26 qui est rapporté de façon solidaire, par exemple par boulonnage 27, sur un coulisseau 91 guidé au coulissement sur le bras 5 suivant une direction radiale par rapport aux deux axes 7 et 25, du même côté du bras 5 que le tambour 8, et qui traverse le bras 5 de part en part, par une lumière 28 aménagée dans ce bras 5 entre l'axe 7 et le bras 4. Les moyens de guidage du coulisseau 91 n' ont pas été illustrés, mais leur réalisation relève des aptitudes normales d'un Homme du métier. Un dispositif à vis 92, dont . la réalisation relève également des aptitudes normales d'un Homme du métier, permet de régler la position du coulisseau 91 sur le bras 5 dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 7, c'est-à-dire de régler l'écartement de l'axe 25 par rapport à l'axe 7 aux fins d'e régler la tension de la courroie 124.
Le sous-ensemble 26, qui réunit la plupart des composants caractéristiques du dispositif selon l'invention, est plus particulièrement visible à la figure 3 à laquelle on se référera pour l'essentiel de sa description.
Il en ressort que ce sous-ensemble 26 comporte lui-même deux parties 29, 30 dont chacune comporte son propre carter 31, 32, les deux carters 31, 32 étant assemblés mutuellement par boulonnage 33 et le carter 31 assurant la liaison mécanique du carter 32 avec le coulisseau 91 par le boulonnage 27 précité, lequel s'effectue sur une rondelle 93, d'axe 25, elle-même fixée sur le coulisseau 91 par un boulonnage 94 extérieur au carter 31 et par conséquent aisément accessible à travers la lumière 28 du bras 5 pour faciliter le montage et le démontage du sous-ensemble 26, comme un tout, par rapport au support 3.
C est ainsi le carter 31 qui traverse la lumière 28 du bras 5 du support 3, et il porte le carter 32 en porte-à-faux, à l'opposé du bras 5 par rapport au tambour 8. Le carter 31 est fermé, et définit l'axe 25 par deux roulements à billes 35 dont il porte solidairement la cage extérieure et dont la cage intérieure porte, à la rotation autour de l'axe 25 par rapport au carter 31 sans autre possibilité de déplacement relatif, un arbre coaxial 36 qui, par une extrémité 37 en porte-à-faux hors du carter 31, vers le tambour 8, porte solidairement la poulie crantée' 24 et qui, par une extrémité 38 axialement opposée, en porte-à-faux à l'intérieur du carter 31, porte solidairement une roue dentée 39 d'un diamètre primitif non référencé supérieur à celui de la poulie crantée 24.
Ce pignon 39 engrène, à l'intérieur du carter 31, avec un autre pignon 40 disposé suivant un axe 41 fixe par rapport au carter 31, selon un montage qui sera décrit par la suite, et disposé parallèlement aux axes 25 et 7. Le pignon 40 présente un diamètre primitif non référencé inférieur à celui du pignon 39, si bien qu'une rotation du pignon 39 autour de l'axe 25, à une vitesse déterminée, se traduit par une rotation du pignon 40 autour de l'axe 41 à une vitesse supérieure, alors qu'un couple transmis du pignon 40 au pignon 39 est multiplié.
L'axe 41 est défini par un arbre 42 monté dans le carter 32 par l'intermédiaire des deux roulements à billes 43, dont chacun présente une cage extérieure solidaire d'un manchon coaxial 44 d'une paroi 45 du carter 32, laquelle est perpendiculaire à l'axe 41 et s'appuie à plat sur une paroi 46 de même orientation du carter 31, laquelle délimite celui-ci à l'opposé du porte-à-faux formé par l'extrémité 37 de l'arbre 36. Le boulonnage 33 du carter 32 sur le carter 31 s'effectue par ces parois 45 et 46 respectives. Chaque roulement 43 comporte par ailleurs une cage intérieure solidaire de l'arbre 42, qui présente deux extrémités libres 47, 48 en porte-à-faux par rapport aux deux roulements 43, respectivement vers l'intérieur du carter 31 et à l'opposé de celui-ci suivant l'axe 41.
Par son extrémité 47, l'arbre 42 porte solidairement le pignon 40 qui, à cet effet et pour des raisons de diamètres respectifs, présente avantageusement un embout coaxial 49 engagé dans un alésage coaxial borgne 50 de l'extrémité 47 de l'arbre 42 et tenu solidaire de l'arbre 42 d'une part par une clavette 51 parallèle à l'axe 41 et d'autre part par une vis 52 traversant coaxialement le pignon 40 et son embout 49 pour se visser dans un alésage taraudé aménagé au fond de l'alésage borgne 50.
Ainsi, bien que retenu de façon solidaire vis-à- vis de l'arbre 42, le pignon 40 est amovible par rapport à celui-ci, ce qui permet de monter sur un même arbre 42 des pignons 40 présentant des diamètres primitifs différents, au choix.
De même, le pignon 39 est solidarisé avec l'extrémité 38 de l'arbre 36, autour duquel il est disposé, par une clavette 53 parallèle à l'axe 25 et par emprisonnement, suivant l'axe 25, entre un épaulement 54 de l'arbre 36, plan et perpendiculaire à l'axe 25, et une bague élastique fendue 55 montée de façon amovible sur l'extrémité 38 de l'arbre 37, ce qui permet également de changer le pignon 39 pour obtenir des rapports de multiplication différents, en termes de vitesse, dans un sens allant de l'arbre 36 vers l'arbre 42 et, en termes de couple, de l'arbre 42 vers l'arbre 36, pour une distance déterminée entre les axes 41 et 25, par choix de couples différents d'un pignon 39 et d'un pignon 40.
Entre son extrémité 48 opposée à son extrémité 47 portant ainsi le pignon 40 et le roulement 43 le plus proche de cette extrémité 48, l'arbre 42 porte solidairement, par exemple par réalisation en une seule pièce avec lui, en saillie dans le sens d'un éloignement par rapport à l''axe 41, une couronne 56 plate, annulaire de révolution autour de l'axe 41 auquel elle est perpendiculaire.
Plus précisément, la couronne 56 présente respectivement vers le roulement 43 le plus proche de l'extrémité 48 de l'arbre 42 et à l'opposé deux faces planes 57, 58, annulaires de révolution autour de l'axe 41 auquel elles sont perpendiculaires, et ces faces 57 et 58 se raccordent, dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 41, à une face périphérique extérieure 59 cylindrique de révolution autour de l'axe 41. De façon régulièrement répartie angulairement autour de l'axe 41 à proximité de son raccordement à la face périphérique extérieure 59, la face 58 porte solidairement une alternance circonférentielle d' aimants permanents 60 de polarités alternées, orientées parallèlement à l'axe 41, pour constituer un inducteur de courants de Foucault, dans des conditions qui ressortiront de la suite de la description.
Par son -extrémité 48, c'est-à-dire à l'opposé des roulements 43 par rapport à la couronne 56, l'arbre 42 porte de façon amovible la cage intérieure d'un roulement à billes 61 dont la cage extérieure porte une cloche 62 présentant une forme générale de révolution autour de l'axe 41 et formant un retour vers la paroi 45 du carter 32, parallèlement à l'axe 41, de façon à envelopper les aimants permanents 60 et la face périphérique extérieure 59 de la couronne 56 jusqu'à former un porte-à-faux par rapport à la face 57 de celle- ci.
Au niveau de ce porte-à-faux, la cloche 62 est assemblée solidairement, par exemple par un boulonnage 63, à un flasque 64 plat, perpendiculaire à l'axe 41 et présentant une forme générale de révolution autour de celui-ci. Le flasque 64 longe la face 57 de la couronne 56 jusqu'à proximité de l'arbre 42, auquel ce flasque 64 est relié par un roulement à billes 65 dont la cage intérieure est portée par l'arbre 42 et la cage extérieure par le flasque 64, dans des conditions telles qu'un ensemble solidaire formé par la cloche 62 et le flasque 64 puisse tourner librement par rapport à l'arbre 42, autour de l'axe 41, et enferme de façon étanche les aimants 60 et, plus généralement, un espace annulaire 66 que la cloche 62 et le flasque 64 délimitent autour de l'extrémité 48 de l'arbre 42.
Dans cet espace 66, en regard des aimants 60 suivant une direction parallèle à l'axe 41, la cloche 62 porte solidairement un disque plat 67 annulaire de révolution autour de l'axe 41 auquel il est perpendiculaire. Ce disque plat ou anneau 67 est réalisé en un matériau conducteur de l'électricité et placé en regard des aimants 60, suivant une direction parallèle à l'axe 41, en respectant vis-à-vis d'eux un entrefer annulaire, continu, 58 de dimension axiale déterminée, de telle sorte qu'une rotation relative des aimants 60 et de l'anneau 67, autour de l'axe 41, génère dans ce dernier des courants de Foucault tendant à s'opposer à cette rotation relative, dans des conditions bien connues d'un Homme du métier.
Des moyens d' étanchéité, connus en eux-mêmes et non illustrés, sont associés au roulement à billes 61
' et 65, si bien que l'espace 66 est fermé de façon étanche à l' encontre de la pénétration de particules en provenance de l'extérieur, à savoir en particulier de particules ferromagnétiques qui pourraient venir se coller sur les aimants permanents 60 et colmater progressivement l'entrefer 68.
Axialement à l'opposé de l'anneau 67 en référence à l'axe 41, c'est-à-dire à l'extérieur de l'espace 66 et face à l'extrémité 48 de l'arbre 42, la cloche 62 porte solidairement, par exemple par boulonnage 69, un arbre coaxial 70 portant solidairement, à cet effet, une bride 71 annulaire de révolution autour de l'axe 41. L'arbre 70 est placé en porte-à-faux par rapport à cette bride 71 et par rapport à la cloche 62, par rapport à laquelle il fait saillie sur l'axe 41 à l'opposé de l'axe 42, jusqu'à une extrémité libre 78.
Cet arbre 70 porte coaxialement, avec solidarisation mutuelle à l' encontre d'une rotation relative autour de l'axe 41, une cage intérieure 72 d'un dispositif de roue libre 73 de type connu, comportant par ailleurs une cage extérieure 74 coaxiale immobilisée, à l' encontre d'une rotation autour de l'axe 41, par rapport au carter 32. Plus précisément, la cage intérieure 72 du dispositif de roue libre 73 est retenue à l' encontre d'une rotation par rapport à l'axe 42 au moyen d'une clavette 75 parallèle à l'axe 41, et elle est immobilisée sur l'arbre 42, dans les deux sens de l'axe 41, respectivement par appui contre un épaulement annulaire 76, plan et perpendiculaire à l'axe 41, aménagé sur l'arbre 70, et par un a'nneau élastique fendu 77 monté sur celui-ci, à proximité immédiate de l'extrémité libre 78 de celui-ci.
La cage extérieure 74 est quant à elle retenue, à l' encontre d'une rotation autour de l'axe 41 par rapport au carter 32, par une bride 79, plate et perpendiculaire à l'axe 41, elle-même fixée par un boulonnage 80, dans une zone espacée de la cage extérieure 74 dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 41, sur une paroi annulaire 81, plate et perpendiculaire à l'axe 41, qui délimite le carter 32 à l'opposé de la paroi 45 en référence à l'axe 41. Cette paroi 81, annulaire de révolution autour de l'axe 41, présente autour de celui- ci une ouverture 82 entourant la cage extérieure et permettant l'accès au dispositif de roue libre 73 pour son montage et son démontage, cette ouverture 82 étant fermée par un couvercle 83, retenu de façon solidaire mais amovible sur elle par exemple par un boulonnage 84, dans une position axialement espacée de l'extrémité libre 78 de l'arbre 42.
La paroi 81 est raccordée à la paroi 45, à une distance de l'axe 41 supérieure au diamètre extérieur hors tout de l'ensemble constitué par la cloche 62 et le flasque 64, par une barrette rectiligne 85 parallèle à l'axe 41 et avantageusement réalisée en une seule pièce avec les parois 45 et 81.
Les deux parois 45 et 81 sont par ailleurs raccordées mutuellement par une paroi ajourée 86, tubulaire de révolution autour de l'axe 41, fixée de façon amovible, par exemple par un boulonnage 87, à la barrette 85 et entourant intégralement la cloche 62 et le flasque 64, dans le sens d'un éloignement par rapport' à l'axe 41, sans contact avec cette cloche 62 et ce flasque 64 de façon à autoriser leur libre rotation autour de l'axe 41 à l'intérieur de cette paroi 86.
Comme le comprendra aisément un Homme du métier, la transmission par la courroie 124, entre le tambour 8 et l'arbre 36, fait qu'une rotation du tambour 8 dans l'un' ou l'autre des sens 18 et 20, .autour de l'axe 7, par rapport au support 3, provoque une rotation de l'arbre 36 autour de l'axe 25, dans un sens respectivement correspondant, non illustré aux figures, par rapport au carter 31. De même, la transmission par les pignons 39 et 40, entre l'arbre 36 et l'arbre 42, fait que cette rotation du tambour 8 dans le sens 18 ou dans le sens 20 provoque une rotation de l'arbre 42 dans un sens respectivement correspondant 88, 89, autour de l'axe 41, par rapport au carter 32 ou encore par rapport au support 3. Dans une vue dans laquelle les sens 18 et 20 sont respectivement antihoraire et horaire, comme c'est le cas à la figure 1, le sens 88 qui correspond au sens de déroulement 18 est horaire et le sens 89 qui correspond au sens d'enroulement 20 est antihoraire. ' En tenant compte du fait que les aimants permanents 60 tournent solidairement avec l'arbre 42 autour de l'axe 41 par rapport au carter 32 et au support 3, c'est-à-dire en particulier tournent dans le même sens 88 ou 89 que l'arbre 42, le dispositif de roue libre 73 est monté, de façon aisément déterminable par un Homme du métier, de façon à autoriser une libre rotation de la cloche 62 et du flasque 64, avec l'anneau 67, autour de l'axe 41, par rapport au carter 32 et au support 3, dans le sens 88 correspondant au déroulement, c'est-à-dire au sens de rotation 18 du tambour 8, et à immobiliser par contre la cloche 62, avec l'anneau 67, à l' encontre d'une rotation par rapport au carter 32 et au support 3 dans le sens 89 associé au sens 20 de rotation du tambour 8, c'est-à-dire au sens d'enroulement.
Ainsi, lorsqu'on applique une traction 16 à l'extrémité libre 17 de l'objet 2, le tambour 8 tourne dans le sens 18 à l' encontre de l'action de rappel élastique des ressorts 19, qui se chargent progressivement, mais l'anneau 67, avec la cloche 62 et le flasque 64, peuvent tourner librement par rapport au carter 32 et au support 3, si bien qu'ils accompagnent la rotation des aimants permanents 60 avec l'arbre 42, dans le sens 88 associé au sens 18, et n'opposent aucune résistance supplémentaire au déroulement.
Lorsque, par contre, on cesse de tirer sur l'extrémité libre 17 de l'objet 2, les ressorts de rappel 19 provoquent la rotation du tambour 8 dans le sens d'enroulement 20 et, alors que les aimants permanents 60 tournent avec l'arbre 42 dans le sens 89 associé au sens d'enroulement 20, l'anneau 67, la cloche 62 et le flasque 64 restent immobiles par rapport au carter 32 et au support 3, ce qui entraîne une rotation relative entre les aimants permanents 60 et l'anneau 67, autour de l'axe 41. Cette rotation relative génère des courants de Foucault qui tendent- à s'opposer à elle, et il s'ensuit un freinage de la rotation des aimants permanents 60 et de l'arbre 42 à la rotation autour de l'axe 41 par rapport au carter 32 et au support 3 ; du fait de la transmission de mouvement assurée par l'intermédiaire des pignons 39 et 40 et de la courroie 124, il s'ensuit par conséquent un effet de freinage du tambour 8 dans sa rotation dans le sens d'enroulement 20 autour de l'axe 7 par rapport au support 3.
Naturellement les courants de Foucault ainsi générés et l'effet de freinage qui en résulte provoquent un dégagement de chaleur, dont on facilite l'évacuation en réalisant la cloche 62 en un matériau bon conducteur de la chaleur et en la munissant extérieurement, c'est-à- dire dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 41 et à l'opposé de l'anneau 67 en référence à l'axe.41, d'ailettes de refroidissement 90 qui permettent d'évacuer facilement la chaleur éventuellement accumulée au cours d'une phase de freinage, pendant laquelle la cloche 62 est immobile, lors d'une rotation ultérieure de cette cloche 62 au déroulement de l'objet 2. La paroi ajourée 86 facilite, à cet égard, les échanges avec l'air ambiant.
Naturellement, le mode de mise en œuvre de l'invention qui vient d'être décrit ne constitue qu'un exemple non limitatif, par rapport auquel on pourra prévoir de nombreuses variantes, en particulier en ce qui concerne la nature des moyens d' accouplement à glissement, constitués dans cet exemple par les aimants permanents 60, formant inducteur, et l'anneau 67, formant induit, d'un frein à courants de Foucault, et en ce qui concerne la transmission de mouvement entre ces moyens d' accouplement à glissement et le tambour d'enroulement et de déroulement de l'objet 2. De même, la nature du dispositif de roue libre 73 pourrait être choisie dans une large gamme de possibilités sans que- l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention, le montage du dispositif de roue libre choisi relevant des aptitudes normales d'un Homme du métier.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'enroulement et de déroulement d'un objet allongé flexible (2), choisi dans un groupe comportant les câbles électriques, les tuyaux flexibles et les autres objets susceptibles d'être enroulés et déroulés de façon alternative et répétitive, ledit dispositif (1) étant d'un type comportant :
- un support (3) ,
- un tambour (8) monté à la rotation autour d'un premier axe déterminé (7) par rapport au support (3) et susceptible de recevoir ledit objet (2) à l'état enroulé,
- des moyens (19) de rappel élastique du tambour (8) à la rotation par rapport au support (3), dans un sens déterminé (20) d'enroulement dudit objet (2), lesdits moyens (19) de rappel élastique étant aptes à accumuler de' l'énergie lors d'une rotation du tambour (8) par rapport au support (3), dans un sens déterminé (18) de déroulement dudit objet (2), opposé au sens d'enroulement (20), sous l'effet d'une traction appliquée audit objet (2) suivant une direction approximativement tangente au tambour (8), et à restituer l'énergie ainsi accumulée pour provoquer une rotation du tambour (8) par rapport au support (3), dans le sens d'enroulement (20), lorsque ladite traction (16) cesse, et
- des moyens (21) de freinage du tambour (8) dans sa rotation par rapport au support (3) , comportant un accouplement à glissement (60, 67), incluant deux parties montées à la rotation autour d'un deuxième axe déterminé (41), d'une part l'une par rapport à l'autre, à l' encontre d'une résistance, et d'autre part par rapport au support (3), et des moyens (23, 24, 39, 40, 124) de liaison cinématique d'une part entre une première (60) desdites parties (60, 67) et le tambour (8), à la rotation par rapport au support (3), respectivement autour du deuxième axe (41) et autour du premier axè (7), et d'autre part entre la deuxième partie (67) et le support (3), à la rotation relative autour du deuxième axe (41), lesdits moyens (23, 24, 39, 40, 124) de liaison cinématique incluant un dispositif de roue libre (73) agencé de telle sorte que ladite résistance s'oppose à une rotation du tambour, par rapport au support, dans le sens d' enroulement et ne s'oppose pas à une rotation du tambour (8), par rapport au support (3), dans le sens de déroulement (18), caractérisé en ce que : - les moyens (23, 24, 39, 40, 124) de liaison cinématique sont agencés de façon à lier coercitivement à la rotation du tambour (8) par rapport au support (3), respectivement dans le sens d'enroulement (20) et dans le sens de déroulement (18), une rotation de la première partie (60) de l'accouplement (60, 67) par rapport au support (3) , respectivement dans un premier sens (89) et dans un deuxième sens (88), opposé au premier sens (89) , et - le dispositif de roue libre (73) est intercalé fonctionnellement entre la deuxième partie (67)
2.8
de l'accouplement (60, 67) et le support (3) de façon à autoriser une libre rotation de la deuxième partie (67) de l'accouplement (60, 67) dans le deuxième sens (88) par rapport au support (3) et à immobiliser la deuxième partie (67) de l'accouplement (60) à l' encontre d'une rotation dans le premier sens (89) par rapport au support (3) .
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (23, 24, 39, 40, 124) de liaison cinématique sont agencés de façon à être multiplicateurs, du tambour (8) vers la première partie
(60) de l'accouplement (60, 67).
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'accouplement (60, 67) est un frein à courants de Foucault (60, 67), comportant un inducteur (60) et un induit (67) dont l'un constitue sa première partie (60) et l'autre sa deuxième partie (67).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'inducteur (60) constitue la. première partie (60) de l'accouplement (60, 67) et l'induit (67) la deuxième partie (67) de celui-ci.
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le frein à courants de Foucault (60, 67) est fermé de façon étanche.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce en ce que l'induit (67) est solidaire d'une cloche (62) présentant une forme générale de révolution autour du deuxième axe (41) et enveloppant l'inducteur (60) de façon étanche.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que- la cloche (62) est réalisée en un matériau présentant un coefficient de transmission thermique élevé et porte extérieurement des ailettes de refroidissement (90) .
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens (23, 24, 39, 40, 124) de liaison cinématique comportent une transmission par courroie (23, 24, 124) entre le tambour (8) et la première partie (60) de l'accouplement (60, 67).
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens (23, 24, 39, 40, 124) de liaison cinématique comportent une transmission par engrenage (39, 40) entre le tambour (8) et la première partie (60) de l'accouplement (60, 67).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la transmission par engrenage (39, 40) comporte au moins un couple de pignons (39, 40) interchangeables, en engrènement mutuel.
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