Brevet FR2434946A1 — publié le 19800328

Il ntest p25 connu act-ueliement d'autres moyens pour relier directement ensemble deux liens souples tels que cordes, cordages, que celui qui consiste à réaliser un noeud ou une epissure. Les quelques dispositifs qui permettraient de réaliser ceci rapidement sont souvent restés à l'état de descriptions ou de réalisations non industrialisables pour des raisons qui sont les suivantes - Ils- présentent souvent des formes complexes ou un trop grand nombre de composants qui les rendent coûteux ou peu fiables. Leur manoeuvre n1 est pas assez rapide ou demande des efforts importants. - Ils ne serrent souvent le lien que sur une surface très restreinte grâce à un galet Qu grâce à une forme sphérique qui amoindrissent la résistance de ce lien à il'endroit du serrage. - Certains modèles n1 ont d'efficacité réelle que pour une gamme étroite de dimensions de Iie. En ce qui concerne les sangles, lanières; oh retrouve souvent comme dispositif de serrage efficace et rapide le systeme à came. Si on considère -en p-articulier ce système bien connu de serrage par came, on lui trouve en général les inconvénients suivants - La came a bien souvent un profil simple en cercle, son axe de rotation étant décalé par rapport au centre de ce cercle. Il est facile d'imaginer que le serrage se fera différemment pour une came donnée suivant la dimension du lien à serrer et que des liens de dimensions différentes ne seront pas maintenus avec la même efficacité pour un effort de traction donne. - Il est connu des profils spéciaux, en spirale d'archimède ou en arc de spirale logarithmique par exemple. Ces profils ne se rapprochent que pour une gamme étroite de- dimensions -à serrer du profil idéal ; lueur efficacité est restreinte de ce fait. - Il est en particulier connu des dispositifs utilisant une double came pour serrer deux liens simultanément (brevets USA 1962964, 2259058 et Allemand 919938) mais leurs profils ne présentent pas l'essentiel des caractéristiques qui leur donneraient llefficacité revendiquée dans l'invention dont il vautre question dans la description qui suit. - Pour augmenter l'adhérence sur les liens es cames ont souvent des stries perpendiculaires a l'axe du lien ce qui peut contribuer à affaiblir la solidité du lien par la cassure, voire la coupure, de ses fibres au contact des stries. L'invention dont il est question ici répond à tous ces in(-onvenients. Elle permet en quelques secondes de réaliser une boucle règlable avtc un lien, tel que corde, sangle, par exemple, ou de relier ensemble deux liens souples. Cette connection auto-serrante et réglable est constituée (voir Fig. 1) d'un corps tubulaire (i) de section intérieure rectangulaire dans lequel une double came (2) peut tourner autour d'un axe (3) qui traverse également le corps. L'axe peut être équipé d'un bouton de manoeuvre (5). Un ressort (4) situé de préférence entre la double came et le corps tend à la faire tourner dans le sens B, sens de blocage des liens Les deux liens sortent du corps l'un en A, l'autre en B où la paroi du corps présente une déformation en arrondi vers l'extérieur du corps de façon à ce que le lien ne s'appuie pas sur un angle vif qui serait préjudiciable à la solidité de ses fibres. Fonctionnement : voir Fig. I La double came est actionnée dans le sens D soit directement en la poussant du doigt (cas de la connection représentée par la Fig. 5) soit en tournant 1e bouton de manoeuvre (cas de la connection représentée par la Fig. I) de telle façon que la double came dégage le passage des liens de A en E et de B en F (voir Fig. 1). Ceux-ci étant en place, la double came (2) est relâchée et sous l'action du ressort (4) elle tourne dans le sens B en assurant le blocage des liens. Ces blocages sont renforcés dès qu'une traction F sur les liens tend à entraîner la double came (2) dans le sens B pour un plus grand blocage. Pour libérer les liens il suffit de relâcher la traction sur ces liens et de faire tourner la came dans le sens D pour que le profil des cames s'éloignant des liens, ceux-ci soient libérés. Si l'on veut raccourcir la liaison constituée par les liens et la connection, il suffit de tirer les deux extrémités libres de ces liens dans le sens S (voir Fig. 1!. Ils glisseront dans la connection en faisant tourner la came dans le sens D mais à l'instant où on relachera les liens, grâce au ressort la came reprendra sa position de blocage, blocage qui sera renforce par l'effet de la traction F. I1 est aussi possible de réaliser une boucle (voir Fig. 5). Elle est telle que Si on veut la resserrer il suffit de tirer le brin t dans le sens s, il coulissera librement dans la connection ; à l'instant où on le relâchera il sera blocué automatiquement par l'action du ressort sur la double came. L'effort de traction en entraînant la came d'une rotation de quelques degrés provoquera luimême l'effort de blocage principal qui sera proportionnel à la valeur de cet effort de traction. Le desserrage s'effectue en soulageant la tension dans les liens et en manoeuvrant la double came dans le sens D. La came présente les particularités nouvelles suivantes - Elle a deux profils symétriques par rapport à l'axe de rotation, chacun de ces profils fonctionnant avec un lien, (Fig. 1) ou avec deux zones différentes d'un même lien (Fig. 5) dans le cas de la réalisation d'une boucle. Le rayon Rp du profil des cames (voir Fig. 2) c'est-à-dire la distance de la surface de came à l'axe de rotation varie de façon telle que quelle que soit la dimension du lien (dl, d2, d3, par exemple) et l'effort de traction le facteur de proportionnalité entre l'effort de traction F et l'effort de blocage P du lien est le même. La Fig. 3 montre le triangle des forces appliquées à a double came F est une partie de l'effort traction appliqué au lien et qu'il transmet à la came, P est l'effort de serrage-de la came sur le-lien et R est la résultante des forces appliquées sur l'-autre profil de la double came par l'c S lien. Ce triangle impose pour que le facteur de-proportionalité entre F et P soit constant, quelle que soit la dimension du lien serré et quel que soit F, que ce triangle restè semblable à lui-même. Cen-l impose que ce triangle reetangle garde son angle fixe ; donc que les points de contact lien-came où s'appliquent les efforts P et T doivent bien appartenir à la droite o# d'inclinaison # quelle que soit la dimension du lien serré. Pour que cette condition. soit remplie les points successifs du profil des deux cames ont leurs distances à l'axe de rotation qui satisfont à une progression géométrique de raison: où # est la moitié de le rotation choisie pour nassef d'un point au suivant et l'inclinaison de la droite- owe par rapport à la normale à la surface d'appui OB du lien. L'angle 9 peut avoir une valeur comprise entre 14 et 300. Les deux profils sont symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe de rotation. - Pour .faciliter la fabrication d'une telle double came le profil ci-dessus défini sera dans certaines exécutions abandonné au profit d'un profil en cercle. Ce cercle sera compris dans une zone limitée par 2 profils Pi et P2 (voir Fig. 6) Pl est construit suivant la définition du paragraphe précédent en prenant ss = 14 et P2 en prenant ss = 24 . Sur la Figure 6 le rayon o a été choisi arbitraire- ment comme valant 10 cm uniquement pour des raisons de lisibilité et de format de même, la valeur de 9 prise entre deux rayons de deux points du profil est arbitraire. Si l'on souhaite avoir plus de précision dans le tracé, il conviendrait de prendre pouroq une valeur inférieure qui donnerait plus de points pour définir les courbes. Le point 0 est le centre de rotation de la double came dnt un seul des 2 profils symétriques a été trac sur cette figure (6). - Pour une meiileure adhérence de la came sur le lien, c lle-ci peut porter sur sa surface active des aspérités par exemple des picot qui pénètrent superficiellement dans le lien entre ses fibres ou fils. Ils permettent à la came d'être entraînée plus facilement par le lien dans le sens de blocage de celui-ci et d'augmenter l'adhérence du lien sur le profil de 'a came (voir Fig. 1). Ces picots en s'imbriquant entre ces fibres ne les détériorent pas. - Dans le cas où cette connection est construite pour des liens cylindriques tels que cordages par exemple, la surface active des camus est une gorge qui épouse le profil de ces liens pour les serrer sans les déformer (voir Fig. 4 et 5). Tout au moins la déformation qu'ils subiront sera fa:ble donc la rotation de la came entre sa prise de contact avec le lien et le blocage définitif sera faible ce qui contribue à augmenter la gamme des diamètres de liens acceptable pour la connection de dimension donnée. De plus pour que la connection ne déforme pas plus un gros cordage qu'un petit, le rayon g de cette gorge varie tout au long du prof '.. Ce rayon va en diminuant au fur et à mesure que le rayon Rp du profil augmente donc qu'il peut serrer un cordage plus petit. Ce rayon est supérieur à celui du lien de 20 à 40 % au point où celui-ci est serré. - le profil PE qui est le profil du bord des gorges des deux cames est tel que son extrémité C vient en contact avec le corps et ainsi limite la course rotative de la double came.(Voir Figures 4 et 5) De plus, la moitié au moins de ce profil, celle située vrs a, passe au cours de sa rotation à une distance du corps inférieure à ]0 Z de son rayon au point considéré. Cette condition permet d'avoir une hauteur de gorge maximum l'enveloppement maximum du lien qui en résulte évite sa déformation et apporte les avantages cités au paragraphe précédent. - Suivant une autre possibilité, de façon à ce que la came puisse se déplacer vers l'une ou l "autre des 2 surfaces d'appui pour compenser un écart de dimension entre deux liens, l'alésage de cette came est plus grand que celui de l'axe de 10 à 50 7 de la dimension maximale à serrer. Dans ce cas l'axe est solidaire du corps. La manoeuvre de la came se fait par une action directeavec le doigt par exemple/sur la came elle-meme. Le corps présente les particularités suivantes - C'est une forme tubulaire de section intérieure rectangulaire dont les surfaces d'appui 1 a des liens sont symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe. Elles seront rendues rugueuses et adhérentes par des picots peu proémi nents de façon à autoriser le coulissement du lien tant que cslui-ci n'est pas soumis à l'effort de pression par la came. Mais ces picors , opposent au glissement des liens lorsque ils sont pressés contre eux par la came. Ces picots peuvent avoir par exemple la forme représentée par la Fig. 1. - Ce corps présente 2 formes en arrondi 1 b symétriques par rapport à l'axe de rotation de la came et jouxtant les surfaces d'appui 1 a. Villes évitent au cordage d'avoir ses fibres trop contraintes par le changement d'orientation qu' il prend en quittant la surface d'appui. - Ce corps présente deux ouvertures oblongues pour le passage de cet axe. Ceci pèrmet à la came de se rapprocher de l'une ou l'autre des surfaces d'appui pour compenser une différence de section des liens. Le grand axe de ces ouvertures oblongues est perpendiculaire aux surfaces d'appui. - Dans le cas où la connection est destinée à serrer des liens cylindriques le chapitre descriptif sur la came précisait que celle-ci aurait alors un profil en gorge. Pour les mêmes raisons, dans ce cas, le corps aura également sa surface d'appui de section cylindrique mais de rayon constant (voir Fig. 5). Le ressort peut être de-différentes formes et peut être placé de diffé rentes façons pourvu il- permette de faire tourner la double came dans le sens B d'environ 1/4 de tour. Nous allons décrire à titre indicatif le montage d'un ressort spirale placé entre la came et le corps : l'extrémité externe de ce ressort (à l'extérieur de la spirale) est recourbée à 900 pour prendre appui sur l'une des 2 faces planes joignant les profils. La 2ème extrémité du ressort, à l'intérieur de la spirale est recourbée à 900 de l'autre côté du plan dù ressort par rapport à la 1ère extrémitéet se loge dans un alésage exécute dans la face du corps à proximité de l'alésage de l'axe. Ce ressort tend à-maintenir la double came en butée contre le corps en exerçant son effort dans le sens B. Ce dispositif sous les différentes formes décrites à titre d'exemple permet de relier rapidement ensemble deux liens souples ou de réaliser une boucle règlable et sure sans avoir à faire de noeud ou d'épissure. Les applications sont innombrables et se trouvent presque chaque fois que l'on utilise un lien souple tel que corde, drisse, sangle pour des manutentions, des arrimages, des fixations de fardeau , etc ... REVENDICATIOrJS 10 - Connection autoserrante destinée à relier rapidement ensemble deux liens souples de sections quelconques et de dimensions pouvant être differentes. Elle comprend un organe de blocage constitué de 2 cames de profil symétri que entre eux par rapport à l'axe de rotation de cet organe. Ces cames sont caractérisées en ce que quelle que soit la dimension du lien (le plus sou vent il s'agira du diamètre d'un lien cylindrique ou de l'épaisseur d'une sangle) et quel que soit l'effort de traction, l'effort de serrage sera lié à cet effort de traction par le même facteur de proportionnalité. C'est un profil dont les ravons successifs sont en proRression géométrique de I raison I + 2 où To, est l'angle entre la droite OB et la droite Ox (voir Fig. 2), la droite OB étant la droite passant par le centre de rotation et qui porte les points de contact entre la came et les liens de différentes dimensions pouvant être serrés.L'angle o l'angle entre 2 points successifs des profils. 2" - Connection pour liens souples telle que définie par la 1ère revendication caractérisée en ce que l'angle z aura une valeur comprise entre 14 et 240 ctest-à-dire que le profil des cames sera compris entre les profils PI et P2 obtenu en prenant pour valeur de z respectivement 140 et 240 dans la formule définissant le profil théorique. Pour qu'il soit rendus compa rables ces profils sont tracés avec le rayon minimale oa identique à celui choisi pour la came à construire. 30 - Connection selon revendication précédente mais pour laquelle, pour un fonc tionnement plus précis, on prendra comme profils limites les profils P3 et P4 construits en prenant respectivement z = 18 et 9 = 220. 4" - Connection selon l'lzne quelconque des revendications précédentes caracté risée en ce que les surfaces de contact des cames avec les liens sont gar nies de picots pour obténir en particulier un meilleur effet d'entraînement de la double came. Certains de ces picots seront moins proéminents et com plèteront l'action des premiers en augmentant la rugosité de la surface des cames en vue d'une meilleure adhérence sur les liens. 50 - Connection selon l'une quelconque des revendications précédentes caracté risée en ce que les surfaces de contact de ces cames sont des gorges de rayon variable pour s'adapter à des liens cylindriques tels que cordages, drisses, etc ... Le rayon va en diminuant en allant de l'extrémité a à l'extrémité b des profils pour s'adapter 3 des diamètres de plus en plus petits puisque la came a son profil conçu pour serrer des diamètres plus faibles en b qu'en a. Gracie à cette forme le lien sera très peu déformé avant son serrage ainsi la rotation de la came avant serrage complet sera limitée ce qui a pour effet d'augmenter la gamme des diamètres serrables par la connection. 60 - Connection selon l'une quelconque des revendications précédentes carac térisée en ce que les surfaces de contact du corps avec les liens sont de formes semi-cylindrique de façon à épouser sensiblement la forme cylindri que d'un cordage. Ceci est prévu pour la raison citée précédemment c > est-à- dire que le lien est un peu déformé avant son serrage complet et que donc la rotation de la came nécessaire pour ce serrage est -limitée. Ceci contri bue à augmenter la gamme des diamètres serrables pour une dimension donnée Çj, de double came. Le rayon de la gorge vaudra 1,2 à 1,4celui du lien serré. D'autre part, le serrage du lien en respectant sa forme a pour conséquence que les fibres étant toutes serrées de façon homogène le lien est renforcé et ne risque pays d'etre déchiré parl'effort de traction. 7 - Connection selon revendications- une, cinq, et sixprises:ense'bîecaracté- risée en ce qu'un ressort, en spirale de préférence, tend à faire tourner l'organe de blocage dans le sens de blocage des liens. Ce blocage est complété par l'effort de traction qui tend à entraîner la double came dans le sens d'un plus grand blocage. 8" - Connection selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la came présente un alésage plus grand que l'axe ; I'axe étsant fixe par rapport au corps, la double came pourra se déplaceren direction de l'un ou l'autre des liens pour compenser un écart de dimension de-ceux-ci. 90 - Connection selon l'une quelconque des sept premières revendications caractérisée en ce- que le corps présente des alésages oblongs de façon à ce que la came en se déplaçant vers l'une ou l'autre des surfaces d'appui puisse s' adapter à des dimensions de lien différentes, l'axe étant bien sur solidaire de la came et traversant le corps. 10t- Connection selon'me quelconque dssrevendications précédentes dont la Sième, caractérisée en ce que la moitié au moins des profils des 2 bords de chaque de chaque gorge (donc les points les plus éloignés du centre de rotation) passe au cours de la rotation des cames à une distance du corps qui ne sera pas supérieure a 10 % du rayon de ce profil aux points considérés. 110 - Connection selon la revendication précédente mais pour laquelle dans le but d'un meilleur fonctionnement la distance de la moitie au moins des 2 bords de chaque gprge au corps ne sera pas inférieure à 5 % du rayon de ce profil aux points considérés. 124 - Connection selon ltune quelconque des revendications précédentes dont la 5ième caractérisée en ce que les points C extrémités des profils des bords de gorges à l'endroit de la came qui serre les plus petits diamètres sont tels qu'ils viennent en contact avec le corps qui sert de buté à la rota tion de la double came.