Brevet FR2273751A1 — publié le 19760102

On sait que, pour que l'enroulement d'un cable sur un tambour s'effectue dans de bonnes conditions, il faut guider ledit cable spire après spire. Les dispositifs de guidage connus sont tous de conception complexe et comprennent de multiples leviers et des mécanismes de synchronisation permettant le réglage de la position du cable en regard de l'emplace- ment d'enroulement sur le tambour L'invention entend rerédier à l'inconvénient inhérent à la complexité et propose pour ce faire un dispositif de guidage nouveau, k la fois simple et d'une remarquable efficacit, comte l'a confimé ns- tallation réalisée à titre d'essai. L'invention a donc pour objet un dispositif de guidage d'un cable lors de son enroulement sur le tambour, notamment d'un treuil, de diamètre donné, associé audit tambour et k un point fixe de défilement du cable, sensiblement situé dans un plan perpendiculaire k l'axe du tambour et équidistant des deux flasques extraies du tambour. Ce dispositif est constitué par un support du cible, de forme oblongue, qui s'détend parallèlement k l'axe du tambour, de lanière sensiblaient égale de chaque cOté dudit plan perpendiculaire et qui est disposé entre le tambour et le point fixe de matière b former un organe d'appui du cible La forme d'au moins une des extrémités de la courbe d'appui, adjacente au flasque correspondant du tambour, est sensiblement déterminée par sa tangente k chaque zone d'appui considérée, ladite tangente étant perpendiculaire à la direction de l'effort total du cible sur le support résultant de la composition de }'effort, dit normal, contenu dans le plan transversal passant par la zone d'appui et perpendiculaire à l'axe du tambour, dû à k la différence des directions du cible dans ce plan avant et après l'appui sur le support, et à l'effort, dit tangentiel, parallèle à l'axe du tambour, db k la différence des directiotedu cible avant et après appui sur le support dans un plan parallèle k l'axe passant sensiblement par le centre de la zone d'appui et contenant le brin du cible compris entre le point fixe et ladite zone d'appui. Les dispositions avantageuses suivantes sont préférées - le support est monté Monté à rotation et est constitué par un rouleau de révolution, dont la genératrice comprend la ou les extrémité de la courbe d'appui précitée; - la zone centrale de la courbe d'appui est constitue par une droite parallèle à l'axe du tambour; - l'une au moins des extrémités de la courbe d'appui peut etre constituée par un segment de droite inclinée par rapport à une parallèle à l'axe du tambour passant par l'un de ses points;; - la détermination de la forme de la ou des extrémités est effectuée en calculant l'effort normal correspondant à l'enroulement de l'avant-dernière couche de cable destinée à etre enroulée sur le tambour, L'invention sera mieux comprise et des caractéristiques secondaires ainsi que leurs avantages apparattront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exsraplle. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en plan d'un ensemble comprenant un tambour de treuil et la poulie de tete associée, destinée à illustrer le probikie posé par l'enroulenent d'un cible; - les. figures -2 et 3 sont des vues en plan et de côté, respectivement, d'un ensemble utilisant un dispositif de guidage conforte à l'invention; - la figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 2;; - la figure 5 est une coupe analogue à la figure 4, d6fi- nissant le profil d'une génératrice particuliBre d'un dispositif de guidage de révolution conforme à l'invention, En regard de la figure 1, on note qu'un cible 1 est enroule sur le tambour 2 d'un treuil, dont la largeur utile est définie par la distance L séparant les face internes 3a des deux flasques 3. Avant d'être enroulé sur le tambour 2, le cible 1 est en appui sur une poulie 4, dite poulie de tête, dont l'axe de rotation 5 est parallèle à l'axe 6 du tambour 2 et disposé k une distance D de cet axe 6. Compte tenu principalement des valeurs des distances L et D, et, dans une moindre mesure, de celle-du diamètre du tambour 2, l'angle maximal A compris entre les deux positions extrêmes la et lb du brin du cible tendu entre le tambour 2 et la poulie 4 a une valeur définie. On comprend bien, et on constate-effectivement que, lorsque l'angle A est supérieur à une valeur limite, le brin la ou lb transmet à la spire voisine du flasque 3 correspondant un effort qui a pour effet le rappel de ladite spire vers le plan médian 7 du tambour 2, perpendiculaire à l'axe 6 dudit tambour, et dans lequel est disposée la poulie 4. Le résultat est un chevauchement des diverses spires et un mauvais enroulement du cible. Bien entendu, une solution est de limiter l'angle A k être au plus égal à la valeur limite précitée. Cependant, si l'on veut emmagasiner une longueur importante de cible sur le tambour, compte tenu en outre, d'une part, qu'il est impossible de choisir D très grand pour des raisons d'encombrement de l'engin (grue) ainsi équipé, d'autre part, qu'il n'est pas aisé d'assurer un enrouleient satisfaisant d'un grand nom bre de couches de spires, il faut bien, par un artifice, permettre l'enrou- lement sur un tambour d'une largeur L importante. La limitation de l'angle A ne peut donc pas etre admise. tans la conception conforme à l'invention, on interpose une surface d'appui 8 du cable entre le tambour 2 et la poulie 4, dont le profil est tel que l'angle B du brin lc du cible tendu entre le tambour 2 et la surface d'appui 8 avec la direction perpendiculaire à l'axe 6 et contenue dans le plan passant par le brin le, parallâle à l'ase 6, est inf4- rieur k la moitié de ladite valeur limite (celle-ci étant approxitivement égale à 3 degrés).Cependant, le brin 1d du cible tendu entre la surface d'appui 8 et la poulie de toto 4 peut faire un angle C avec la direction perpendiculaire à l'axe 6 et contenue cdeas le plan passant par le brin le, parallèle à l'axe 6, qui est supérieur à la moitié de 1. valeur limite pré- citée. On résout ainsi le problème consistant k assurer un enroulement satisfaisant du cible sur le tambour, en posant adopter une largeur L de tambour importante et sans risquer un sauvais enroulement du cible sur la surface d'appui 8, puisqu'il n'y a pas enroulaient, isis seulement appui du cible sur cette surface, L'appui est réalisé le long d'une zone d'appui le du cible, constituée par un tronçon dudit cible Le centre 9 de cette zone d'appui est dénoisié "point d'appuis La détermination de la surface 8 va maintenant être exposée. Il s'agit de définir une surface telle que, dans la zone d'appui du cibla 1, l'effort total auquel ce cible est soumis soit normal (ou sensiblelent normal) à la surface 8. Ainsi, ledit effort aura pour seul effet de plaquer ledit cible sur la surface 8, sais n'aura aucune tendance k depla- cer- ce cible sur cette surface puisqu'il ne colporte aucune composante tangentielle. En regard de la figure 4 est représentée la courbe lOa, 10b génératrice de la surface 8 du rouleau. A une spire donnée du cible enroulé sur le tambour 2, correspond un point d'appui particulier sur la surface 8 : le point 9a où se joignent les parties lOa et lob. En supposant que la partie lOa ait déjà été définie, au point le, on connatt la direction T de la tangente à la courbe lOa-10b.: ctest la direction perpendiculaire k la direction de l'effort global G auquel est soumis le cible Or, cet effort global est déterminé car il résulte de la composition d'un effort N, dit effort normal, contenu dans le plan transversal perpendiculaire k l'axe 6, et d'un effort R, dit effort tangentiel, parallèle k l'axe 6. L'effort N est donné par la formule N = 2 S x sin (E/2), dans laquelle S désigne la tension du cible dans le brin id, par exemple, et E désigne l'angle compris entre les projections des deux brins lc et id dans le plan perpendiculaire à l'axe 6. N résulte du changement de direction du cible au moment de l'appui sur la surface 8, dans le plan perpendiculaire à l'axe 6. L'effort R est donné par la for-ule R = S x sin C, et résulte du changement de direction du cible au moment de l'appui sur ta surface 8, dan ua plan parallèle k l'axe 6, En connaissance de la direction T,et en réalisant la coati nuit de la courbe 10a-10b, on parvient b tracer point par point cet te courbe en totalité. il suffit donc, au début de la détermination, de choisir le rayon 11 du rouleau, par exemple dans l'une des sections extrêmes, pour de proche en proche tracer la courbe 10e-10b. La forme théorique est une forme oblongue visible sur la figure 4. Cependant, on peut sans inconvénient simplifier cette forme théo- rique en constituant la courbe génératrice en une succession de segments de droites 10c, 10d, 10e, ..., légèrement inclinés par rapport à l'axe 12 de la surface 8, (segments lOc et 10d), ou neume, pour la partie centrale du rouleau (segment 10e),parallèle à l'axe 6. on notera les trois points ci-apre - le rouleau défini par la surface d'appui 8 est monté k rotation autour de l'axe 12 parallèle k l'axe 6, au moyen de roulements 13; - la surface 8 de ce rouleau est une surface de révolution d'axe 12; - la détermination de la courbe génératrice 10e-10b est effectuée en utilisant les formules précitées, dans lesquelles les diverses variables correspondent k l'avant dernière couche du cible enroulé sur le tambour 2. Les avantages d'un dispositif de guidage, qui a été décrit, vont maintenant etre exposés. Tout d'abord, en ce qui concerne l'enroulement de l'avantdernière couche de cabale sur le tambour, l'effort d'appui du cible sur la surface 8 est rigoureusement normal à cette surface. Comme, en outre, l'angle B d'orientation du brin lc est choisi, par l'hypothèse de calcul, nul ou inférieur à l'angle limite à ne pas dépasser pour ne pas risquer de provoquer un mauvais enroulement, l'enroulement effectif du cible sur le tambour 2 est satisfaisant. En effet, la position du cible sur la surface 8 est une position d'équilibre stable, et correspond à la présentation optimale du cible sur la couche déjà enroulée sur le tambour 2, précédant cette avant-derniere couche. Bien entendu, le montage à rotation de la surface contribue à diminuer les frottements du cible sur cette surface et, par suite, diminue l'usure, tout en facilitant le déplacaient de présentation du cible en regard de l'emplacement d'enroulement La forie de révolution est, de ce point de vue, la plus simple qu'on puisse concevoir. Naturellement, la zone centrale 100 de la surface 8 peut etre cylindrique puisqu'elle correspond à un angle 3 qui, de toute façon, est inférieur à la limite précitée à ne pas dépasser. Mís les essais effectués ont égalaient montré que le rayon de courbure de la courbe génératrice 10e-10b était grand, et que rem- placer certains tronçons,théoriquement courbes de cette génératrice, par des segments de droites (10c lord), 2e autres que le segment central lOe,etait possible. Cette disposition simplifie grandement l'usinage du rouleau support de la surface 8. Enfin, on comprend bien que la détermination théorique de la courbe 10e-lOb devrait normalement étre effectuée de manière exacte pour une couche donnée, ici l'avant-dernière couche. Par conséquent, pour les autres couches, le profil de cette courbe est en principe mal adapté. Co-e il n'est pas envisagé de changer le profil k chaque changement de couches du cible enroulé sur le tambour 2, il faut admettre cette éventuelle inadspta tion. On constate cependant deux faits favorables qui rendent sans inconvénient l'inadaptation précitée En effet, - d'une part, un enroulement non uniforme de la dernibre couche n'entratne aucune contrainte excessive,puisque aucune autre couche ne vient recouvrir le cible de la dernière couche et le mettre en compression; - d'autre part, les essais montrent que le cible de la derniers couche s'enroule encore régulierement et ceci, du fait de la plage des valeurs pouvant être prises par l'angle B. Du fait de l'augmentation dê l'effort normal N, 1cr s de l'enroulement des spires de la première couche devant etre enroulées en dernier, sur l'extrémité du tambour 2, le cible a tendance à s'enrouler en laissant une séparation entre chaque spire. I1 faut donc vérifier que l'enrou- lement de la première couche s'effectue lui aussi de msniere satisfaisante, ce qui est effectivement dans la plupart des dispositions envisagées réellement. L'invention n'est pas limitée aux réalisations qui ont été décrites, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient leur Outre apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de guidage d'un cible lors de son enroulement sur le tambour (2) notamment un treuil, de diamètre donné, associé audit tambour et à un point fixe (4) de défilement du cible, sensiblement situé dans un plan (7) perpendiculaire à l'axe du tambour et équidistant des deux flasques extrêmes (3) du tambour, caractérisé en ce qu'il est constitué par un support (8) du cible, de forme oblongue, qui s'étend parallèleient à l'axe (6) du tambour, de manière sensiblement égale de chaque côté dudit plan perpendiculaire (7) et qui est disposé entre le tambour (2) et le point fixe (4) de manière k former un organe d 'appui du cible, cependant que la forme d'au moins une des extrémités de la courbe d'appui adjacente au flasque correspondant du tambour, est sensiblement déterminée par sa tangente (T) à chaque zone d'appui considérée, ladite tangente étant perpendiculaire à la direction de l'effort total (G) du cible sur le support résultant de la composition de l'effort, dit normal (N), contenu dans le plan transversal passant par la zone d'appui et perpendiculaire b l'axe du tambour dO la différence des direc tions du cible dans ce plan avant et après l'appui sur le upport, et k l'ef- fort, dit tangentiel (1), parallèle à l'axe du tambour, da à la différence des directions du cible avant et après l'appui sur le des plans paral- lâle a l'axe passant sensiblement par le centre de la zone d 'appui et contenant le brin du cible compris entre le point fixe et ladite sous d'appui. 2 - Dispositif dc guidage d'un cible salep la revendication 1, caractérisé en ce que le support est dont rotation (13) et est constitué par un rouleau de révolution, dont la génératrice comprend la ou les entre lités de la courbe d'appui précitée. 3 - Dispositif de guidage d'un cible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone centrale de la courbe d'appui est constituée par une droite (10a) parallèle à l'axe (6) du tambour, 4 - Dispositif de guidage d'un. cible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des extrémités de la courbe d'appui est constituée par un segment de droite (10c) inclinée par rapport à une parallèle à l'axe du taibo passant par l'un de ses points. 5 - Dispositif de guidage d'un cible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la détermination de la formé de la ou des extrémités est effectuée en calculant l effort normal correspondant à l'enroulement de l'avant-dernière couche de cible destinée à etre enrou- lée sur le tambour