FR2589012A1 - Antenne parabolique et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

L'ANTENNE PARABOLIQUE SELON LA PRESENTE INVENTION COMPREND UN REFLECTEUR PARABOLIQUE1 DONT L'EPAISSEUR DIMINUE DE FACON UNIFORME DE LA PARTIE PERIPHERIQUE CIRCONFERENCIELLE JUSQU'A LA PARTIE CENTRALE DE CE REFLECTEUR. L'EPAISSEUR DU REFLECTEUR PARABOLIQUE ATTEINT SA VALEUR LA PLUS FAIBLE DANS LA PARTIE CENTRALE.

Description

Antenne parabolique et son procédé de fabrication

La présente invention concerne une antenne para-

bolique et, plus particulièrement, une structure pour une antenne parabolique destinée à un système d'émission de radiodiffusion et de télévision par satellite. Elle concerne

également un procédé pour fabriquer une telle antenne.

Dans les antennes paraboliques classiques, pour faire face aux problèmes de la déformation élastique, de la déformation permanente et de l'endommagement ou autre atteinte analogue des surfaces paraboliques par suite d'un vent très fort, on est parvenu à des conceptions, qui se révèlent satisfaisantes du point de vue résistance mécanique, en augmentant l'épaisseur de chaque élément structural et en leur adjoignant des renforcements appropriés. Toutefois, de telles conceptions s'avèrent insuffisantes pour réduire la quantité de matière et pour économiser l'espace de montage dans la plus grande mesure possible. Il existe donc

de nombreux problèmes à résoudre pour l'utilisation domes-

tique des antennes paraboliques en conformité avec les nouvelles applications récentes des systèmes d'émission de

radiodiffusion et de télévision par satellite.

On va maintenant décrire une antenne parabolique classique en se référant aux figures 1 et 2. La figure 1 est une vue en élévation latérale partielle de l'antenne parabolique classique et la figure 2 est une vue arrière

de cette antenne.

Sur les figures 1 et 2, une surface parabolique 1 est montée sur un élément de montage 3 par l'intermédiaire

d'une partie de renforcement 2 et est fixée à un poteau 4.

Les ondes électriques se propageant dans l'air arrivent dans la direction indiquée par la flèche et sont réfléchies par la surface parabolique de manière à être recueillies

par un convertisseur ou capteur 5. Dans l'antenne repré-

sentée, le foyer de la parabole est décalé par rapport à la direction des ondes électriques, de manière que l'ombre du convertisseur ou capteur 5 et de son support ne soit pas projetée sur la surface parabolique 1. Du fait qu'une telle antenne parabolique du type à foyer décalé est utilisable même en cas de chute de neige, presque toutes les antennes paraboliques de petite dimension sont du type

à foyer décalé.

Les problèmes les plus sérieux soulevés par les antennes paraboliques sont la déformation et l'endommagement

provoqués par le vent. Pour empacher que la surface para-

bolique de forme précise se déforme élastiquement ou vibre dans sa partie périphérique sous l'effet de la pression du

vent, il est nécessaire que la partie périphérique exté-

rieure de la surface parabolique 1 soit suffisamment solide pour résister à une force qui agit de façon à ouvrir, c'est-à-dire évaser, la partie marginale de cette surface parabolique 1. Pour satisfaire à cette exigence, on forme un rebord 7 le long de la circonférence de cette surface

et on augmente l'épaisseur de cette dernière.

D'autre part, il existe un risque de déformation ou d'endommagement de la surface parabolique 1 sous l'effet du moment de flexion appliqué à cette dernière au voisinage de la partie de montage 2 de la surface parabolique. En ce qui concerne cette déformation, même si on augmentait quelque peu l'épaisseur de la surface parabolique 1 dans la partie de montage 2 de cette dernière, sa résistance mécanique serait insuffisante. Au lieu de procéder de cette façon, on prévoit des nervures radiales 8 s'étendant

radialement vers l'extérieur depuis la partie de montage 2.

Dans ce cas, tout le moment est appliqué aux nervures radiales 8. On obtient donc difficilement l'effet d'épaisseur

de la matière centrale pour la surface parabolique 1.

Comme on l'a décrit ci-dessus, dans l'antenne classique, les renforcements destinés à empêcher la déformation de la surface parabolique, comme par exemple l'épaisseur accrue de la partie marginale de cette surface parabolique et le rebord de renforcement périphérique extérieur 7, et les renforcements, tels que la partie de montage 2 résistant au moment de flexion qui lui est appliqué par la pression du vent et les nervures radiales 8 dest.iees à transmettre le moment depuis la partie de montage3 agissent, respectivement, de faeon indépendante les uns des autres. Une telle structure exige, dans son ensemble, une

grande quantité de matière.

La présente invention 2 pour objectif de fournir une antenne parabolique légère et peu cofteuse qui satisfait aux performances de résistance mécanique dans la mSme mesure que dans la technique antérieure tout en réduisant le plus possible la quantité de matière nécessaire pour réaliser

la structure de cette antenne.

L:invention a pour autre objectif de fournir une antenne parabolique qui peut réduire à un minimum lJespaee

de montage qu'elle nécessite.

Pour atteindre ces obJectifs ainsi que d'autres, on

a réalisé, selon la présente invention, une antenne para-

bolique dans laquelle l'épaisseur de la surface parabolique diminue de façon uniforme depuis la partie marginale

extérieure jusqu'à la partie centrale, de sorte que leépais-

seur de cette partie centrale est la plus faible.

on va maintenant décrire de façon détaillée les modes de réalisation préférés de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale partielle d'un exemple d'une antenne parabolique classique la figure 2 est une vue arrière de l'antenne représentée sur la figure 1, la figure 3 est une vue en élévation latérale partielle d'un mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 est une vue arrière des modes de réalisation représentés sur la figure 3; la figure 5 montre un appareil de fabrication illustrant un mode de réalisation d'un procédé de fabrication selon la présente invention; et les figures 6 et 7 montrent un autre appareil de

fabrication appartenant à la présente invention.

On va exposer mainrtenant le principe de l'invention.

La présente invention réside dans le fait que la caracté-

ristique d'une coquille que possède la surface parabolique

de l'antenne parabolique devient disponible. Plus spécifi-

quement, si on considère la coquille, on voit que la déformation de la surface parabolique par rapport aux autres parties sous l'effet de la pression du vent augmente de façon uniforme du centre vers la partie circonférencielle et que la partie circonférencielle a tendance a s'ouvrir vers l'extérieur, c'est-à-dire à s'évaser, sous l'action d'une contrainte circonféreneielle. Pour maintenir cette déformation en dessous de la limite de la plage admissible vis-à-vis de cette contrainte, on prévoit des renforcements,

comme par exemple un rebord, dans la partie circonféren-

cielle extérieure et on augmente l'épaisseur de la surface

parabolique en direction de cette partie circonférencielle.

Par contre, du fait que la pression du vent agit comme une contrainte superficielle dans la partie centrale de la surface parabolique, il suffit que cette surface puisse résister à une contrainte de traction ou de compression dans cette surface. Par conséquent, l'épaisseur de la partie centrale peut être plus faible que celle de la

partie circonférencielle.

De plus, dans le cas o la surface parabolique est montée sur un poteau, il faut augmenter l'épaisseur de la partie o la surface parabolique est en contact avec le poteau, car cette partie de contact est soumise à un moment de flexion en direction de l'extérieur de la surface par suite de la pression du vent. En général, cette partie de contact est pourvue d'un renforcement afin que le coefficient de section droite soit plus grand que celui des autres parties. Toutefois, dans la partie de contact, on utilise en fait, pour empecher la déformation, un

rebord ou saillie que l'on forme dans la-partie circonfé-

rencielle extérieure, car l'épaisseur de cette partie circonférencielle est plus grande que partout ailleurs, grâce à quoi on réduit le nombre necessaire d'éléments de renforcement. Les figures 5 et 4 montrent un mode de réalisation de l'invention basé sur le principe décrit ci-dessus. La figure 5 est une vue en élévation latérale partielle d'une antenne parabolique et la figure 4 est une vue arrière de

cette antenne parabolique.

Dans lJantenne parabolique représentée sur les figures 3 et 4 l'épaisseur de la partie circonférencielle de la surface parabolique 1 et la configuration du rebord marginal extérieur 7 sont sensiblement identiques à celles de la technique antérieure afin d'empocher une déformation de la surface parabolique sous l'effet de la pression du vent. Toutefois, selon la présente invention. l'épaisseur de la surface parabolique 1 diminue de façon uniforme de la partie circonférencielle jusqu'à la partie centrale, ce qui fait que la surface parabolique est moins épaisse dans la partie centrale. Ceci est basé sur le fait que la

pression du vent agit uniquement comme une force superfi-

cielle dans la surface parabolique. Il n'est, par conséquent, pas nécessaire d'augmenter l'épaisseur de la partie centrale de cette surface parabolique. On peut donc

économiser la matière superflue.

Une partie de montage 2 de la surface parabolique se trouve à l'endroit de la partie circonférencielle extérieure de cette surface. Un moment de flexion important

est appliqué à la partie de montage 2 de l'antenne para-

bolique qui est fixée par l'intermédiaire d'un élément de montage à un poteau 4. Toutefois, la partie de montage 2 est fixée au rebord circonférenciel marginal extérieur robuste 7 et aux nervures de renforcement 9 accouplées au '75 rebord 7. Le moment de flexion provoqué par la pression du vent et par la force de réaction du poteau est transmis à ces éléments de renforcement et le moment n'est pas appliqué à la surface parabolique. Par conséquent, le fait de réduire l'épaisseur de la surface parabolique 1 dans sa partie centrale ne soulève pas de problème. De plus, on peut réduire en correspondance avec le coefficient de section droite du rebord marginal 7 la quantité de matière des

nervures de renforcement 9.

Comme on l'a décrit ci-dessus, la présente invention réduit très efficacement le cout en matière et le poids de

l'antenne parabolique.

De plus, dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 4, du fait que la section d'accouplement entre la partie de montage 2 et l'igément de montage 3 est située dans la partie marginale de la moitié inférieure de la surface parabolique 1, la distance entre le poteau 4 et le capteur 5 peut être moins grande que dans l'agencement classique représenté sur les figures 1 et 2 o la partie de montage 2 se trouve dans la partie centrale de la surface parabolique. C'est pourquoi, grâce à la présente invention, on peut réduire efficacement l'espace de montage nécessaire

pour l'antenne parabolique.

On comprendra que la matière utilisée pour l'antenne parabolique n'est pas limitée à la matière plastique renforcée par des fibres mais que la présente invention peut être appliquée de la même façon à l'antenne parabolique utilisant une matière métallique. Si on utilise une matière métallique, on modifie la configuration de la partie de montage et la configuration des éléments de renforcement pour satisfaire aux exigences de cette matière. Grâce à la présente invention, il est possible de faire en sorte que la partie centrale d'une surface parabolique de 600 mm de

diamètre, par exemple, soit plus mince que la partie circon-

férencielle de cette surface de 4,5 à 5,0 %.

On va maintenant décrire un procédé pour fabriquer la surface parabolique d'une coquille ou enveloppe sphérique

de l'antenne parabolique décrite ci-dessus.

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De façon classique, dans le cas de la fabrication d'une coquille ou enveloppe sphérique métallique présentant une pente douce et destinée, par exemple, à l'antenne parabolique, on presse une plaque métallique entre des moules mâle et femelle ayant des formes concave et convexeo C'est pourquoi, il faut pallier les défauts suivants. En particulier, du fait qu'il est nécessaire d'utiliser des moules male et femelle et qu'il est difficile de régler l'intervalle entre ces derniers pour usiner une mince

1 plaque. on doit avoir recours à un moule coûteux.

De plus, du fait qu'une surface à pente douee est moulée par les moules male et femelle, un degré inportant de retour à la forme initiale par mémoire élastique est inévitable et, comme il se produit un manque d'uniformité inévitable dans le frottement avec les moules, 'ce retour à la forme initiale n'est pas uniforme. En outre, comme il

est difficile de prédire la formle du produit après l'opéra-

tion de pressage, des dépenses élevées sont nécessaires pour effectuer des essais sur les moules et la précision

d'usinage de ce produit n'est pas satisfaisante.

Par ailleurs, dans le procédé classique, pendant l'opération d'usinage initial d'une partie courbée dont les zones de contact avec le moule sont peu importantes, la matière ne se trouve pas réduite par les mouleso I1 en résulte que des plis risquent d'apparaître dans le corps du produit usiné. Il est également difficile d'obtenir une

surface lisse à l'aide du contact du moule.

Compte tenu des divers inconvénients mentionnés ci-dessus, le procédé de fabrication selon la présente invention est caractérisé en ce que l'on soumet à un serrage ou blocage un renforcement circonférenciel qui est formé à l'avance dans la partie circonférencielle de l'antenne parabolique. Plus spécifiquement, selon la présente. invention, on a recours à un moule unique à un seul cSté pour former la partie courbée de manière à réduire ainsi le prix du moule et on utilise la pression du fluide associée ainsi que ce moule concave. En outre, la partie courbée à mouler ne vîie nt pas en contact avec le moule tant que la phase finale n'est pas exécutée. Du fait qu'une traction peut être appliquée en permanence à la partie courbée à mouler par l'action de la pression du fluide. il est possible d'empêcher la formation de plis dans le corps du produit usiné'tout en pouvant réduire à un minimum le retour éventuel à la forme initiale par mémoire élastique.grâce à quoi on peut former des surfaces courbes présentant une

grande précision. En outre, les renforcements circonférenciels-

qui sont formés d'avance sont bloqués,de sorte qu'il est possible de faire disparattre toute détérioration de précision de surface due à une variation d'élasticité lors de l'usinage des renforcements après le formage de la surface courbée à

l'aide d'un moulage général à la presse.

On va maintenant expliquer un procédé pour fabriquer une surface parabolique conformément à la présente invention en liaison avec un appareil permettant de mettre en oeuvre

ce procédé.

La figure 5 est une vue montrant un mode de réali-

sation du procédé de fabrication selon l'invention ainsi

qu'un appareil pour mouler une antenne parabolique métal-

lique en utilisant une simple machine de pressage mobile.

Une pièce à usiner 51 formée par une plaque métal-

lique qui se présente sous la forme d'un disque comportant un bord circonférenciel enroulé est inséré en étant aligné

avec des butées 20.

Un moule récepteur 55 et un piston hydraulique 56 sont remplis préalablement avec une huile de compression

21 jusqu'à un niveau d'huile 23, une valve électro-

magnétique 14 étant placée dans une position a et une valve électromagnétique 15 étant placée dans uns position b. Au moment o le coulisseau supérieur de la presse 71 exécute une course d'usinage, la valve électromagnétique est amenée dans une position b,ce qui fait qu'un moule o 52 fixé au coulisseau supérieur de la presse descend et

que la pièce 51 se trouve serrée. e'est-à-dire bloquée.

entre une partie de serrage 19 et un moule 53 récepteur

de partie de serrage pendant le moulage d'un rebord.

Un élément d'étanchéité 54, tel qu'un joint torique destiné à empêcher la fuite de l'huile de compression, sert maintenir un effet d'étanchéité entre la pièce 51 et le moule 53 récepteur de partie de serrage. Un élément d'étanchéité 22, tel qu'un joint torique, sert à maintenir un effet d'étanchéité entre le moule 53 récepteur de partie de serrage et le moule récepteur 55, Lorsque le coulisseau supérieur de la presse est déplacé vers le bas, le long des parties inférieures des axes de guidage 58, à l'encontre de la force élastique de ressorts 59 destinés à supporter le moule récepteur 55, le

piston hydraulique 56 se trouve bloqué entre le moule récep-

teur 55 et le plateau fixe 13, de l'huile étant ainsi amenée

entre le moule récepteur 55 et la pièce 51.

La pièce 51 est déformée par la pression hydraulique et est comprimée contre le moule 52 comportant une surface

courbée 24 en forme de coquille sphérique.

Lorsque l'air compris entre la pièce et la surface courbe 24 en forme de coquille sphérique que comporte le moule convexe 52 a été déchargé à travers un trou d'évent 2d 5 12 de petit diamètre et que la pièce 51 a été amenée en contact intime avec le moule 52 par la pression hydraulique, la pression de l'huile 21 augmente brusquement entre le moule récepteur 55 et la pièce 51 sous l'action du piston

hydraulique 5'. A ce moment, l'huile de compression supplé-

mentaire 21 revient dans un réservoir d'huile 18 en tra-

versant une valve 16 de régulation de pression, via un passage 10 de sortie d'huile, tandis que la pression de l'huile s'ajuste sur un niveau prédéterminé. La référence désigne un joint d'étanchéité à l'huile et la référence

11 désigne un évidement récepteur d'huile.

Ensuite, le coulisseau supérieur de la presse est lO soulevé, l'huile de compression 21 nécessaire pour rappeler le piston hydraulique 56 est réintroduite par le clapet 17

de non retour,et le moule 52 est séparé de la pièce 51.

Ensuite, la valve électromagnétique 14 est permutée sur la position b, ce qui a pour effet de souffler de l'air com- primé dans la partie intérieure de la pièce. Le produit formé par la coquille est alors enlevé de l'huile de

compression 21.

Le coulisseau supérieur de la presse est arrêté à O10 son point mort haut. Le produit moulé en forme de coquille en est évacué. La valve électromagnétique 14 est ramenée dans la position a et la valve électromagnétique 15 est ramenée dans la position a, ce qui a pour effet de ramener

le niveau 23 de l'huile à un niveau prédéterminé.

Une pièce suivante est ensuite disposée dans l'appareil et les opérations successives décrites ci-dessus sont répétées de manière à mouler ainsi un produit en forme

de coquille.

Dans le procédé permettant de réaliser la surface

parabolique selon la présente invention, la plaque métal-

lique est serrée, c'est-à-dire bloquée, à l'endroit de sa circonférence o sont formés les renforcements. La plaque est déformée depuis l'intérieur par la pression hydraulique ou la pression pneumatique et estpressée vers l'extérieur ccntre un moule concave, l'opération de moulage étant ainsi effectuée. La plaque métallique moulée est soumise à une déformation plastique tout en recevant une tension intérieure uniforme. C'est pourquoi, quand l'opération de moulage est terminée et que l'on enlève le produit en diminuant la pression, ce produit se trouve soumis à un rétablissement

élastique uniforme,mais ce rétablissement a lieu principale-

ment à l'intérieur du produit. La déformation du produit vers 'exté rieur, par suite de la tendance de ce produit à reprendre sa forme initiale par mémoire élastique, déformation qui entralne une modification de la courbure, est très faible. On peut par conséquent obtenir une ll précision extrêemement grande tout comme une flexion en

tension avec une tension dépassant les limites élastiques.

De plus, du fait que la surface intérieure concave de l'antenne parabolique métallique ne vient absolument pas en contact avec le moule métallique, ou analogue, il n'y a aucune crainte qu'un endommagement de au contact du moule ait lieu. De plus, comme la surface intérieure du moule concave 52 est soumise à la pression du fluide seul, par l'intermédiaire de la pièce à usiner, même si les copeaux de métal ou des corps étrangers sont entraînés dans le moule, la surface intérieure du moule concave n'est

pas endommagée.

Les figures 6 et 7 sont des vues montrant d'autres modes de réalisation d'un moule métallique et d'un moule récepteur en une d'illustrer un procédé de fabrication d'un produit selon l'invention. Contrairement au mode de

réalisation représenté sur la figure 5, un bloc de com-

pression est formé séparément du moule métallique et du moule récepteur mais est raccordé hydrauliquement à ces moules à partir de l'extérieur de ces derniers, Sur la figure 6, un moule 26 comporte une partie de serrage plane 32 dont la superficie est suffisante pour empêcher qu'une partie périphérique de la pièce à usiner soit entraînée dans la section de moule. La pièce 25 est déposée sur un moule récepteur 27. Ensuite, le moule 26 est abaissé pour serrer, c'est-à-dire bloquer, la pièce 25 et une section de fluide est rendue étanche par un élément d'étanchéité 28,tel qu'un joint torique. Après blocage de

la pièce 25, une canalisation arrivant du bloc de compres-

sion extérieur (non représenté) est couplée à une partie de raccordement 30 et une pression de fluide est appliquée

entre la pièce 25 et le moule récepteur 27 par l'inter-

médiaire d'un passage de raccordement 29 formé dans le moule récepteur 27. La pièce 25 est ainsi moulée de manière à présenter une surface courbe 33 en forme de coquille en tant que surface parabolique. La référence 31 désigne des

trous d'évent.

La figure 7 montre un mode de réalisation de moules mnétalliques servant à fabriquer des coquilles pour antennes paraboliques en utilisant une pièce à usiner en forme de poche. Sur la figure 7, la pièece ? esn forme de poche est serrée, c'est-à-dire bloquée. entre ie moule 37 et le moule 8 et la pression d'un fluide est aoplicuée ô eette pièce depuis une entrée d'alimentation en fluide de telle sorte que la pièce 34 épouse la forme des surfaces courbées 41 et 42. en forme de coquilles. des m:-ouies. Ensuite, les parties serrées sont moulées ou usinées. On forme ainsi des produits

en forme de conteneurs et des coquilles appariées.

Comme on l'a décrit ci-dessus, conformément à la

présente invention, une pièce ' usiner est serrée, c'est-à-

dire bloquée, le long de sa partie périphérique extérieure et est soumise à un gonfage depuis un des cotés>et un usinage plastique est effectué pour fabriquer un produit présentant un rayon de courbure important. C'est pourquoi, il ne se produit aucun allongement local de l matière et on peut éviter l'apparition de toute déformation ou plissement éventuel. De plus, un endommagement ou défaut dû au contact du moule ou autre défaut similaire n'est

pas à craindre.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Antenne parabolique caractérisée par le fait

qu'elle comprend une surface parabolique (1) dont l'épais-

seur diminue de façon uniforme depuis une partie circonfé-

rencielle extérieure jusqu'à une partie centrale de ladite

surface parabolique, l'épaisseur de cette surface para-

bolique étant plus faible dans la partie centrale.

2. Antenne parabolique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la partie circonférencielle extérieure de ladite surface parabolique (1) est pourvue d'un renforcement (7) pour le montage de ladite antenne parabolique.

3. Antenne parabolique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la partie circonférencielle extérieure de ladite surface parabolique (1) est pourvue dans sa demi-partie inférieure d'une partie de raccordement

(2) destinée à être montée sur un poteau prédéterminé (4).

4. Procédé pour fabriquer une surface parabolique (1), caractérisé par le fait qu'il consiste: à serrer,

c'est-à-dire bloquer, une partie circonférencielle exté-

rieure d'une pièce à usiner (25) entre une partie de serrage (19) formée dans la partie périphérique extérieure d'un premier moule (52) comportant une surface concave (24) en forme de coqnuille et un moule (53) récepteur de partie de serragetout en rendant étanche la section défine entre ladite pièce (51) et la partie de serrage (19) dudit moule (5;) récepteur de partie de serrage à l'aide d'un élément d'étanchéité (54),et à appliquer la pression d'un fluide entre ladite pièce (51) et ledit moule (53) récepteur de 3o parties de serrage, la partie de serrage de la partie périphérique extérieure du premier moule (52) ayant une superficie suffisante pour serrer, c'est-à-dire bloquer, la partie circonférencielle extérieure de la pièce (51) et pour former une structure de renforcement (7) le long de la partie circonférencielle extérieure de la pièce

précitée (51).