FR2884269A1 - Tambour d'enroulement/deroulement pour un rideau flottant de couverture de piscine - Google Patents

Abstract

Tambour d'enroulement/déroulement pour un rideau flottant de couverture de piscine, comportant un tube d'enroulement (1) équipé intérieurement d'un groupe moto-réducteur (10, 12) dans lequel le tube (1) est calé en rotation avec l'arbre de sortie (16) du réducteur alors que le carter (10a) du moteur est maintenu fixe en rotation, caractérisé en ce que le moteur (10) possède une extrémité d'arbre de sortie (11b) opposée au réducteur (12), laquelle porte et entraîne en rotation un premier élément annulaire (22) magnétisé en permanence pour présenter une alternance de pôles en périphérie tandis que le carter (10a) du moteur comporte un second élément annulaire (23) entourant le premier élément (22), également magnétisé en permanence pour présenter en périphérie intérieure une même alternance de pôles que celle du premier élément (22), de sorte qu'un couple de rappel limité est établi entre le carter et l'arbre de sortie du moteur tendant à s'opposer à un couple de démarrage de la rotation de cet arbre par rapport au carter.

Description

La présente invention concerne des couvertures de piscine formées par un

rouleau à lattes flottantes, enroulables sur et déroulables à partir d'un tambour immergé.

ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Il existe sur le marché de nombreux dispositifs qui permettent de couvrir ou découvrir une piscine au moyen d'un rideau dont la principale fonction est de constituer une paroi qui est apte à supporter sans couler le poids d'au moins un enfant venant à tomber dans la piscine. Pour ce faire, le rideau est formé d'une succession de lattes ou lames articulées flottantes qui recouvrent la surface libre du bain.

Ce rideau est enroulé sur un tambour pour donner accès au bain, ce tambour pouvant être extérieur à la piscine, sur une margelle d'extrémité de celle-ci, ou de manière préférée, immergée à une extrémité condamnée de cette piscine et recouverte d'un caillebotis ou d'une structure analogue.

Un tambour d'enroulement immergé est certes plus esthétique qu'un tambour aérien. Son installation, son fonctionnement et son entretien sont cependant plus contraignants qu'un tambour émergé.

Il est connu d'utiliser un tambour formé par un tube entraîné par un moteur logé dans le tube, la car-casse du moteur étant maintenue fixe en rotation tandis que l'arbre de sortie du moteur est accouplé à l'entrée d'un réducteur planétaire également logé dans le tube dont la roue ou l'arbre de sortie est calé sur le tube lui-même.

L'un des problèmes à résoudre, propre à cette technique de couverture avec tambour d'enroulement immergé, est d'empêcher le déroulement spontané du rideau. En effet, par le jeu de la poussée d'Archimède sur les lat- tes qui se situent entre le tambour et la surface du bain, il existe un couple de déroulement qui est permanent et qu'il convient de compenser. Cette compensation doit en outre permettre le déroulement manuel du rideau en cas de défaillance de la motorisation du tambour. Elle doit enfin être le plus économique possible.

OBJET DE L'INVENTION L'invention est une réponse appropriée à toutes les contraintes que comportent l'installation, le fonctionnement et l'entretien d'un rideau flottant de couver- ture de piscine, associé à un tambour d'enroulement/déroulement motorisé et immergé.

BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION

A cet effet donc, l'invention a pour objet un tambour d'enroulement/déroulement pour un rideau flottant de couverture de piscine, comportant un tube d'enroulement équipé intérieurement d'un groupe moto-réducteur dans lequel le tube est calé en rotation avec la roue ou l'arbre de sortie du réducteur alors que le carter du moteur est maintenu fixe en rotation, caractéristique en ce que le moteur possède une extrémité d'arbre de sortie op-posée au réducteur, laquelle porte et entraîne en rotation un premier élément annulaire magnétisé en permanence et présentant une alternance de pôles en périphérie tan-dis que le carter du moteur comporte un second élément annulaire entourant le premier élément, également magnétisé en permanence et présentant en périphérie intérieure une même alternance de pôles que celle du premier élément de sorte qu'un couple de rappel limité est établi entre le carter et l'arbre de sortie du moteur tendant à s'op- poser à un couple de démarrage de la rotation de cet arbre par rapport au carter.

Il s'agit là d'un frein statique qui fonctionne comme un indexeur magnétique, c'est-à-dire qui, par le jeu des attractions des pôles contraires entre l'élément intérieur et l'élément extérieur magnétisés, fournit une pluralité de positions stables, demandant, pour s'en écarter, de développer un couple supérieur à celui magné-tique de rappel des deux éléments dans l'une de ces positions stables. Mais, une fois que le couple de rappel est vaincu, on se trouve à la fin d'une rotation angulaire égale à un pas polaire, c'est-à-dire dans une position où deux pôles homonymes sont en regard l'un de l'autre, ce couple de rappel s'annule et devient pour une rotation supplémentaire, un couple moteur puisque des pôles opposés tendent à s'attirer à nouveau. Cet effet a pour con-séquence que, une fois le démarrage réalisé, le frein statique tel que décrit ci-dessus n'offre plus, en moyenne, de couple résistant s'opposant au couple d'en-traînement du moto-réducteur. Il peut simplement être la source d'une légère vibration que l'on peut compenser par un volant d'inertie approprié. En outre, on peut régler la valeur maximale du couple résistant, par exemple en agissant sur le nombre de pôles, sur l'intensité de la magnétisation, sur le matériau magnétisé, sur les dimen- sions radiales des deux éléments annulaires... de manière que la valeur de ce couple résistant soit comprise entre 0,15 et 0,30 Nm. Cette valeur, compte tenu d'un rapport important de démultiplication entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre de sortie du réducteur (entre 700 et 1100) conduit à engendrer une force de retenue du rideau de couverture de piscine qu'il faut vaincre avec une traction de l'ordre de 60 kilos (600 newtons), ce qu'il est possible de développer manuellement. Ainsi, en cas de panne de la motorisation, un usager de piscine peut tout à fait dérouler à la main le rideau de sécurité si celui- ci était dans son état enroulé.

En outre, on constatera que le frein statique tel que mis en uvre dans le tambour de l'invention ne de-mande aucun entretien ni aucune alimentation électrique.

Il sera simplement avantageux de le loger dans une en- ceinte étanche qui est celle qui loge également le moto-réducteur à l'intérieur du tube.

Enfin, de manière préférée, chaque élément annulaire sera formé d'un corps en matière plastique formant la matrice d'une charge de particules magnétisables de manière permanente, de sorte que chaque élément est électriquement isolant et qu'ainsi il ne se produite pas de courants induits ou courants de Foucault dans les anneaux lors de la rotation de l'arbre de sortie du moteur. On évite ainsi les variations thermiques des deux anneaux constituant le frein et donc une source de fatigue des anneaux eux-mêmes ou de leur fixation respective au car-ter et à l'arbre de sortie du moteur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description donnée ci-après d'un exemple de sa réalisation.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale de l'extrémité d'un tambour selon l'invention équipé du groupe moto-propulseur et du frein susdits, - la figure 2 est une vue schématique en coupe radiale selon la ligne II-II de la figure 1, au niveau du frein statique mis en uvre dans l'invention? -la figure 3 illustre par une coupe diamétrale une réalisation industrielle de frein statique mis en oeuvre dans l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Le tambour représenté en coupe et partiellement à la figure 1 comporte un tube extérieur 1 qui est solidaire par tout moyen connu de deux flasques intérieurs 2 et 3. Le flasque 2, qui est le flasque d'extrémité, comporte un palier à roulements 4 lui permettant de tourner par rapport à un embout 5 qui forme un axe fixe relié à la structure d'une piscine non représentée pour supporter avec un autre axe semblable situé à l'autre extrémité du tube, de manière immergée, le tambour d'enroulement du rideau à lames flottantes. On notera que cet axe 5 est creux afin de permettre le passage de différents conducteurs, notamment électriques.

Une cloche 6 est calée en rotation par une clavette 7 sur l'arbre 5 et y est immobilisée en translation grâce à une butée 8. A l'opposé de sa liaison avec l'ar- bre 5, la cloche 6 possède également un flasque d'extrémité 9 qui constitue le support pour le carter 10a d'un moteur électrique 10. Par cette liaison 6, 9 à l'arbre 5, le carter l0a du moteur 10 est donc fixe en rotation. Ce moteur 10 possède un arbre de sortie qui débouche aux deux extrémités du carter 10a. La première extrémité lla de cet arbre de sortie attaque un réducteur planétaire 12, lui-même enfermé dans un carter 13 dont la partie cylindrique 13a constitue par exemple une couronne fixe pour le train planétaire de réduction tandis que ce car- ter 2 offre un palier 14 par exemple à billes pour l'arbre de sortie 15 du réducteur qui vient en prise avec le flasque 3 au moyen par exemple d'un carré 16 d'entraînement. Une rotation de la sortie ila de l'arbre du moteur 10 conduit donc à une rotation démultipliée du flasque 3 du tube 1 et du flasque 2.

Les flasques 2 et 3 sont en outre réunis par un élément tubulaire 17 qui constitue un boîtier étanche dans lequel le moteur et le réducteur sont logés. L'espace intérieur 18 du boîtier 17 est isolé de manière étanche du milieu extérieur par les joints toriques 19 et 20 entre l'élément tubulaire 17 et les flasques 2 et 3 complétés par un joint approprié 21 situé entre le flasque 2 et l'arbre fixe 5.

L'arbre de sortie du moteur 10 comporte à l'oppo- sé de l'extrémité lia une extrémité llb également repré- sentée en coupe radiale à la figure 2 sur laquelle est calé en rotation un anneau magnétisé en secteurs 22. On n'a pas représenté à la figure 2 les moyens de fixation de cet anneau sur l'extrémité llb de l'arbre du moteur 10. Ces moyens sont de toute nature connue, propres à assurer une liaison en rotation de cet élément annulaire 22 avec l'extrémité llb de l'arbre du moteur 10. Cet élément annulaire 22 comporte ici douze pôles alternés. Il est réalisé de manière connue en matière plastique chargée d'une matière magnétisable et magnétisée de manière permanente en secteurs de sorte que l'élément 22 n'est pas conducteur et ne peut donc pas être le siège de circulation de courant de Foucault.

L'élément 22 solidaire de l'extrémité llb de l'arbre du moteur 10 est entouré d'un autre élément tubulaire de même nature 23 présentant le même nombre de pôles magnétiques alternés. Cette bague ou élément annulaire 23 est quant à elle rendue solidaire du carter 10a du moteur 10. Elle est donc fixe en rotation.

On comprend de la figure 2 que, par le jeu des attractions/répulsions des différents pôles des éléments 22 et 23, il existe six positions d'indexations angulaires possibles de l'arbre de sortie du moteur par rapport à son carter. On comprend également que ces positions sont stables puisque ce sont celles qui correspondent à la mise en regard de pôles opposés entre les éléments 22 et 23. Lorsqu'on anime l'extrémité llb de l'arbre de sortie d'un mouvement de rotation dans le sens A de la figure 2, la rotation sur la plage B ne peut se faire qu'en vainquant un couple de rappel des pôles nord de l'élément 22 par les pôles sud de l'élément 23. Ensuite, les pôles nord et sud de chaque élément sont en regard les uns des autres et le couple de rappel est alors nul. Une pour- suite de la rotation dans le sens A sur la plage B fait passer chacun des pôles de l'élément annulaire 22 dans le champ d'attraction du pôle opposé de l'élément annulaire 23 si bien qu'un couple moteur est alors appliqué sur l'extrémité llb de l'arbre du moteur 10.

Si donc le moteur 10 engendre un couple de démar- rage supérieur au couple d'indexation de l'arbre de sortie, l'arbre se met à tourner et reçoit du fait des attractions et répulsions magnétiques, un couple additionnel sinusoïdal positif et négatif dont la résultante ex-primée par exemple en termes d'énergie consommée et four- nie est nulle. Ce frein statique n'a donc aucune influence sur la puissance nécessaire au moteur 10 pour faire tourner le tube 1, tout au plus existe-t-il une variation marginale de couple pouvant engendrer une vibration qui est lissée par les masses mises en mouvement par le moteur 10. On peut le cas échéant, mettre en place dans la ligne de transmission à un endroit approprié, un volant d'inertie pour augmenter ce lissage.

L'efficacité du frein 22, 23 sera d'autant plus grande que l'entrefer entre ces éléments annulaires inté- rieurs et extérieurs est petit. Cet entrefer peut effectivement être réduit car du fait du boîtier 17 étanche, on peut contrôler la qualité de l'environnement de l'en-semble freinmoteur et donc limiter ce qui pourrait constituer une source de dégradation du fonctionnement du frein, c'est-à-dire l'accumulation de particules ferromagnétiques entre les deux anneaux 22 et 23.

A titre d'exemple, on mentionnera que le frein de l'invention pour un diamètre extérieur de l'ordre de 60 mm, et présentant vingt quatre secteurs magnétisés, déve- loppe un couple statique de l'ordre de 0,25 Nm. Ce couple est suffisant pour que, à la sortie 16 de l'ensemble motoréducteur 10, 12, il existe, pour un rapport de réduction de 1000, un couple de retenue de l'ordre de 250 Nm. Considérant qu'en fin d'enroulement, les lames sont sur un cylindre de l'ordre de 80 cm de diamètre, on comprend que l'effort à exercer pour dérouler manuellement le rideau est aux alentours de 600 newtons, c'est-à-dire soixante kilos. La couverture d'une piscine en cas de défaillance de la motorisation du tambour est donc possible manuellement. Ceci peut ne pas être le cas si le frein est un frein normal à alimentation séparée.

La figure 3 illustre par une coupe diamétrale la structure retenue pour un frein 22, 23 selon l'invention. La partie intérieure 22 comporte un moyeu 22a (par exem- ple en aluminium) qui est calée en rotation sur l'extrémité llb de l'arbre de sortie du moteur 10, au moyen de trois vis telles que 24. La couronne d'aimants 22 est quant à elle réalisée en matériau dit plastoferrite sur-moulée sur le moyeu 22a.

Le stator magnétisé 23 est maintenu dans un support 23a également en aluminium qui lui, est vissé sur le carter du moteur 10 (orifices 25). On signalera que le couple d'indexation engendré peut avantageusement être réglé, toutes choses égales par ailleurs, par le réglage de la position axiale relative des pièces 22, 23 au moyen des vis 24.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Tambour d'enroulement/déroulement pour un rideau flottant de couverture de piscine, comportant un tube d'enroulement (1) équipé intérieurement d'un groupe moto-réducteur (10, 12) dans lequel le tube (1) est calé en rotation avec l'arbre de sortie (16) du réducteur alors que le carter (10a) du moteur est maintenu fixe en rotation, caractérisé en ce que le moteur (10) possède une extrémité d'arbre de sortie (llb) opposée au réducteur (12), laquelle porte et entraîne en rotation un premier élément annulaire (22) magnétisé en permanence pour présenter une alternance de pôles en périphérie tandis que le carter (l0a) du moteur comporte un second élément annulaire (23) entourant le premier élément (22), égale-ment magnétisé en permanence pour présenter en périphérie intérieure une même alternance de pôles que celle du premier élément (22), de sorte qu'un couple de rappel limité est établi entre le carter et l'arbre de sortie du moteur tendant à s'opposer à un couple de démarrage de la rotation de cet arbre par rapport au carter.

2. Tambour selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément annulaire (22, 23) est formé d'une bague en matière plastique électriquement isolante, chargée de particules magnétisables et magnétisées de ma- nière permanente.

3. Tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la valeur du couple de rappel est comprise entre 0, 15 et 0,30 Nm.

4. Tambour selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le motoréducteur (10, 12) et les éléments magnétisés (22, 23) sont logés de manière étanche à l'intérieur d'un boîtier (17) tournant avec l'arbre de sortie (16) du réducteur (12).