FR2887865A1 - Enrouleur a ressorts freine a l'enroulement - Google Patents

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 l'encontre d'une rotation par rapport au support (3) dans un sens correspondant à l'enroulement pour freiner l'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 2887865 2 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 celuici 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 2887865 3 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 30 2887865 4 - 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 2887865 5 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 2887865 6 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 2887865 7 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 2887865 8 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 étagés, 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 20 dispositif d'enroulement et de déroulement selon l'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 30 l'enroulement et au déroulement d'un objet allongé flexible 2, qui peut être par exemple un câble 2887865 10 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 2887865 11 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-àdire 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 7, en regard de la gorge 13 dans le sens d'un éloignement par rapport à l'axe 7, 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.

2887865 12 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-àvis 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 2887865 13 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.

2887865 14 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 relative 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 oeuvre 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 2887865 15 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 de 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 2887865 16 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 2887865 18 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'aimantspermanents 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-àfaux 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 celuici. 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 2887865 20 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-àdire 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.

2887865 21 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 anneau 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 2887865 22 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 2887865 23 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 2887865 24 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 uvre 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 2887865 25 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 (2)

1. 26 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 2887865 27 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 axe (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) 2887865 28 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.
2. 2887865 29 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 10 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.