Brevet FR2545804A1 — publié le 19841116

L'invention concerne un touret pour câble, ser- servant pour l'enroulement, le stockage et le transport de fils, de câbles ou d'autres matériaux en forme de fils, et qui possède des parois latérales formées d'une plaque, des parties marginales permettant le roulement, un support central pour le câble et un moyeu pour la rotation. Les différents états fixent les normes concernant les paramètres, grandeurs et exigences associées les plus importantes pour les tourets pour câbles, utilisés dans les différents secteurs de l'industrie, mais la construction des tourets pour câbles n'est pas fixée. Les tourets pour câbles, réalisés antérieurement presque exclusivement en bois et qui sont constitués par un support cylindrique pour le câble et par des parois latéra- les en forme de disques limitant ce support,-sont de plus en plus remplacés par des tourets métalliques. Deux types fondamentaux de construction des tourets métalliques pour câbles se sont répandus: l'un avec une paroi latérale plate et l'autre avec une paroi latérale de forme ondulée Au départ, les parois latérales métalli- ques en forme de disques analogues à celles des tourets pour câ bles en bois furent dissociées de rayons issus de 1 ' axe, à 1 'intérieur du cylindre de supportet évidé-es, et le renforcement des parois latérales fut résolu par prolongation des rayons En raison de la quanti- té de matériau et de travail nécessaires pour la construc- tion avec une paroi latérale plane, ces réalisations ne se sont pas étendues et ne sont utilisées qu'en des quantités assez faibles. La construction avec une paroi latérale de for- me ondulée représente un progrès plus important et s'est ré- pandue d'une manière générale Entre le support cylindrique -du câble et l'axe sont disposés trois ou un plus grand nom- bre de rayons La paroi latérale du touret pour câble est réalisée à partir d'une bande métallique, par formation 2 2545804 d'ondulations, ce qui fait apparaître des nervures radia- les sur le pourtour circulaire. Les nervures sont plus hautes que le support cylindrique du câble et leur hauteur va en diminuant vers le bord du touret Ce est caractéristique pour cette cons- truction, c'est que, pour un diamètre plus-réduit, on ob- tient une accumulation de quantitésplus importantesde maté- riau due aux éléments plus nombreux et à 1 ' augmentation de hauteur De même, par suite de l'augmentation de la-hauteur des rayons, qui est obteni pour des diamètres plus impor- tants, la résistance du touret contre l'action de force est plus faible Il s'avère ici que pour des tourets pos- sédant des tailles différentes, il faut fabriquer des pa- rois latérales ayant des tailles différentes et des forma- tionsd'ondulations différentes, ce qui complique la pro- duction. Si l'on considère du point de vue de la résis- tance mécanique, la contrainte à laquelle sont soumis les tourets pour câbles pendant l'utilisation, on peut établir ce qui suit: a) pendant l'enroulement du câble, le support cylindrique pour le càble,les rayorset le moyeu doivent porter une masse de plus en plus grande du câble La paroi latéra- le et les parties-marginales sont à peine soumises à une charge et, tout compte fait, leur rôle consiste unique- ment en un soutien latéral des spires du câble Lors du dévidage, c'est le processus inverse qui se déroule. b) pendant le stockage et le transport du câble enroulé, le support cylindrique pour le câble, la paroi latérale et'les parties marginales peuvent porter la masse du câ- ble Conformément aux connaissances acquises dans la pra- tique, la majeure partie des endommagements apparaissent précisément pendant cet intervalle de temps. Sur la base des constructions réalisées, on constate que la caractéristique résistance mécanique de 3 2545804 la paroi latérale de tourets pour câbles présente des dif- férences importantes vers la zone marginale En dehors des composants surdimensionnés et réalisés avec une quantité de matériau inutilement importante, il existe encore des composants faibles, qui font aisément l'objet d'un endomma- gement et qui peuvent mal supporter les charges mécaniques provoquées par les contraintes de deux types indiquées ci- dessus. La paroi latérale présente même le point le plus faible sur son bord extérieur -, ou la sollicitation est maximale. Les tourets pour câbles possédant une paroi latérale de forme ondulée fabriqués même en grande série de nos jours, présentent de très nombreux inconvénients Par exemple, il faut utiliser des outils de plusieurs types pour réaliser le pressage des parois laté- rales à partir de bandes métalliques, ou bien de segments, en raison de diamètres différents sur les bords, de tourets différents pour câbles et de nombres différents d'ondula- tions. Si plusieurs diamètres de supports cylin- driques pour câbles sont nécessaires pour un diamètre de la partie marginale, il faut réaliser des parois latérales dif- férentes. En ce qui concerne le soudage,la liaison coudée des parois latérales de forme ondulée sur les parties margina- les et sur le support cylindrique pour câble formée par deux cordons de soudure disposés avec une forme ondu- lée,est la zone la plus critique du touret pour câble, étant donné que la forme variable et le nombre des ondu- lations, qui dépend du diamètre, compliquent le soudage mécanique Le soudage des rayons peut être justement éga- lement difficilement mécanisé La position verticale de la paroi latérale sur l'enveloppe du support pour câble nécessite des précautions dont le respect forme une exi- gence fondamentale. Il existe un type particulier de problèmes, qui se présentent dans le cas du transport, du stockage et de la possibilité d'utilisation pratique du touret pour câble. Les tourets pour câbles,vides présentent un encombrement important et par conséquent il existe une tendance ancienne à réduire le besoin de place des tourets vides, grâce à une possibilité de démontage et de replia- ge de ces derniers L'inconvénient commun des solutions développées réside dans le fait que le démontage et le mon- tage représentent un travail complexe, que l'on peut aisé- ment perdre les pièces constitutives des tourets pour câ- bles, par exemple les vis, et que le montage de tourets de tailles assez importantes pour câbles peut être dange- reux. Les conditions sont plus favorables dans le cas des tourets repliables pour câbles, qui sont par exem- ple connus d'après le brevet US NO 3 791 606 ainsi que d'après le brevet français No 2 047 848 Le défaut des tou- rets pour câbla comportant des parois latérales reliées par des bras articulés, réside cependant dans le fait qu'à l'état replié, les bras articulés font saillie au-delà des parois latérales. Le but de l'invention est d'éliminer les incon- vénients indiqués ci-dessus et de ce fait de réaliser des tourets pour câbles dont la constitution soit simple et dont la structure soit rigide Ils doivent pouvoir résis- ter à deux contraintes essentiellement à un degré accru dans la zone marginale des parois latérales Leur fabrica- tion doit être simple, ne doit nécessiter qu'un petit nom- bre d'outils/ s'effectuer avec un moins grand nombre de cor- dons de soudure et le soudage doit pouvoir être mécanisé. Dans le cas de la fornede réalisation replia- ble, les différents éléments ne doivent pas faire saillie au-delà de la dimension du diamètre extérieur Le dépliage et le pliage de cette forme de réalisation doivent s'effec- tuer en outre de façon simple sans composants devant être montés ou démontés en supplément Eventuellement, ildoit être prévu un conteneur qui facilite le montage et infloe favorablement sur le transport et le stockage des tourets pour câbles, repliés. L'idée de l'invention, qui correspond au but recherché, est basée sur le fait qu'une paroi latérale, qui est réalisée à partir d'une plaque plane et qui est renforcée au moyen de nervures et d'ondulations radiales, convient mieux pour supporter la contrainte Une partie importante de l'idée de l'invention réside dans le fait que la taille des nervures augmente proportionnellement au diamètre et que, contrairement à la pratique, les ner- vures ont des dimensions maximales précisément dans la zone marginale du touret pour câble Il entre également dans l'idée de l'invention que le repliage des tourets pour câblesest possible grâce à une série de couples d'élé- ments de tambour, reliés par des articulations et qui se rac- cordent par leurs extrémités aux parois latérales et se lo- gent lors du repliage, dans les ondulations ou dans des renfoncements ménagés à cet effet. Conformément au but recherché, le touret pour câble conforme à l'invention servant à l'enroulement, au stockage et au transport de fils, de câbles ou d'autres ma- tériaux en forme de fils, et qui possède des parois laté- rales réalisées à partir d'une plaque, des parties margi nales pour le roulement, un support central pour le câble et un moyeu pour la rotation, est agencé de telle manière que les parois latérales possèdent des nervures de forme ondulée radiales, s'étendant à partir du centre, et dont la largeur et la profondeur augmentent de l'intérieur vers l'extérieur, les ondulations possédant de façon appro- priée des génératrices rectilignes et leurs sections transversa- les perpendiculairement au rayon de la paroi latérale, étant identiques entre elles, et que le support central pour le câble est formé par une enveloppe cylindrique rigide ou par une série de couples d'éléments de tambour remplaçant l'en- veloppe cylindrique et appropria pour le repliage du tou- ret pour câble, les éléments du E coupl E d'éléments du tou- ret se raccordant aux parois latérales et l'un à l'autre au moyen d'articulations, et un conteneur enveloppant le touret à l'état replié étant en outre éventuellement mon- té sur le touret - Pour une forme de réalisation du touret pour câble conforme à l'invention, il peut être caractéristi- que que le matériau de départ de la paroi latérale soit un disque en forme de plaque plane, les ondulations étant formées par l'allongement du matériau, perpendiculairement au rayon et partout uniforme Le nombre et la taille des ondulations sont fixés en tenant compte de l'allongement du matériaux, éventuellement de telle manière que les pa- rois rectilignes des ondulations se raccordent par un arc de cercle possédant un rayon" R" au plan de la paroi laté- rale et au sommet des ondulations, qui est parallèle à cet- te paroi. Pour une autre forme de réalisation du touret pour câble conforme à l'invention qui peut être également replié, il peut être caractéristique que ce touret possè- de des couples d'éléments de tambour formant une surface por- tant le câble et reliés au milieu par des articulations etse décalant radialement vers l'extérieur lors du repliage, un axe de support intérieur de préférence annulaire, situé dans le plan de symétrie parallèle auxparois latérales et des ar- ticulations se raccordant à la paroi latérale, qu'en outre les couples d'éléments de tambour se raccordent par une extré- mité à l'axe de support intérieur et par leur autre extrémité alter- nativementà des articulatiorsmontées dans les parois latéra- les, qu'en outre les couples d'éléments detambour sont lo- gés, au niveau de leurs faces intérieures, éventuellement dans les renfoncements, par exemple dans les renfoncements radiaux de forme ondulée des parois latérales, et que les couples d'éléments de tambour comportent des verrous empê- chant leur repliage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donné ci- après prise en référence auxldessins annexés, sur lesquels: la figure 1 présente une coupe partielle du rou- ret rigide pour câbles; la figure 2 représente différentes solutions con- cernant les sections transversales partielles A, B et C de la figure 1; la figure 3 représente une coupe prise perpendi- culairement au rayon de la paroi latérale, du touret pour câble, comportant un profil ondulé conformé; la figure 4 représente une coupe partie du tou- ret pour câble repliable à l'état déployé et replié, et la figure 5 représente schématiquement un conte- neur servant au transport et au stockage du touret pour câ- ble,replié. Dans un exemple de réalisation, la partie margi- nale 1 est située sur le bord extérieur de la paroi latéra- le ondulée 2, qui forme une partie sur laquelle peut s'effectuer le roulement, par exemple conformément à la solution partielle "AI" La solution partielle "A 2 " est une autre variante comportant une rainure annulaire qui porte les pièces d'extrémité de l'armature formée de lattes de bois pour l'emballage du câble Dans le cas de la solution "A 3 ", la par- tie marginale possède un profil en forme de U. Le support cylindrique 4 pour le câble, qui est renfoncé par l'anneau 41, se raccorde à la paroi latérale 2 par l'anneau 3 conformément à la solution partielle "Bi" ou au moyen d'une partie marginale conformément aux solutions partielles "B 2 " et "B 3 ". Le moyeu 5 du touret pour câble est constitué par un support 52 possédant un rebord, et un anneau de ren- forcement auquel la pièce centrale 51 de la paroi latérale 2 se raccorde selon une lonction plane conformément à la solution partielle "Ci'' ou bien moyennant des rebords avec adaptation mutuelle conformément à la solution partielle "C 21. Les parois latérales 2 sont reliées par l'axe tubulaire 6. L'ouverture sert à la fixation de la partie d'extrémité du câble et le trou 8 reçoit la tige faisant tourner le touret pour câble. Le matériau de départ de la paroi latérale de forme ondulée 2 peut être un dique réalisé à partir d'une tô- le plane et sur lequel,conformément à l'invention, on réali- se les ondulations par allongement et déformation résiduel- le du matériau l Dans ce cas il faut choisir le profil et le nombre des ondulations de manière que l'allongement du maté- riau à la fin de l'opération de pressage n'atteigne jamais le début de la contraction On obtient ainsi un profil tel que visible sur la figure 3, les surfaces latérales ondulées Il se raccordant à la surface 9 de la paroi latérale 2 et au som- met 10 de l'ondulation, par l'intermédiaire d'arcs de cercle possédant un rayon "R". Le matériau de départ peut être également consti- titué par des segments de plaque en forme de secteurs circu- laires Dans ce cas,l'enseuble de la paroi latérale 2 est formé par l'assemblage de segments ondulés. Selon la solution conforme à l'invention, chaque paroi latérale plus mince et d'un diamètre plus petit peut être réaliséeau moyen d'un outil servant à réaliser des on- dulations, prévu pour la paroi latérale la plus épaisse avec le diamètre maximal devant être réalisée et disposé en permanence sur la presse Etant donné qu'un profil ondulé choisi conformément aux conditions de résistance mécanique diminue de façon proportionnelle en direction du centre des parois latérales et s'arrête au centre, on peut réaliser des 9 2545804 parois latérales possédant des caractéristiques semblables et supportant de la même façon la contrainte apparaissant en cours d'utilisation, avec la taille nécessaire pour le touret pour câble. Un autre exemple de réalisation concerne un to;u- ret pour câble,repliable, dont le support du câble est cons- titué par une série de couples d'éléments de te-ibour 12 en forme de profilésen U et reliés au centre par des articula- tions 16, ces éléments se déplaçant les uns dans les autres lors du repliage. Les couples 12 d'élémentsde tambour,disposés à titre d'exemple selon deux rangs, sont rangés ensuccession alternée sur l'axe intérieur de support 14 de formé annulaire Les couples 12 d'éléments de tambour se raccor- dent par leur autre élément d'extrémité à des axes de-support extérieurs 13, 15 identiques aux axes de support intérieurs 14, comme à des articulations qui sont fixées par exemple par soudage-à la paroi latérale 12 Les verrous 17 empêchent le repliage du touret pour câble,déployé. Lorsque l'on replie le touret pour câble, le mi- lieu des couples 12 d'éléments de tambour se déplace vers la périphérie du touret Grâce au rapprochement réciproque des parois latérales 2, les couples d'éléments de tambour, s'imbriquant au moyen des articulations 16, s'emboîtent fi- nalement dans l'espace situé vers le bord ondulé de la pa- roi latérale 2 De cette manière, on peut réduire la largeur du touret pour câble à environ un-huitième de sa valeur - Le touret pour câble,replié peut être emballé dans un conteneur 18 conformé de façon appropriée et qui correspond par exemple à la taille d'un touret pour câble déployé Le conteneur 18 est muni d'organes latéraux rabat- tables 19, de tiges de fixation 20 et de tiges de sécurité 21 servant à maintenir le touret pour câble Dans le cas du transport dl un câble, il est possible d'expédier un touret pour câble totalement bobiné dans le conteneur 18 et d'ex- pédier l'ensemble de façon usuelle Après l'utilisation du câble, on peut replier les tourets pour câble vides 22 et les retourner dans le conteneur. Comme cela ressort également de l'exemple de réalisation, la paroi latérale ondulée possédant un profil radial augmentant de façon proportionnelle depuis le centre en direction de la zone marginale, garantit une construc- tion légère et rigide-et possède, dans sa zone marginale, une résistance mécanique suffisante A la paroi latérale on- dulée, dont le bord possède un diamètre désiré, peut être raccordé un support cylindrique de câble possédant n'impor- te quel diamètre voulu. Un avantage particulier tient au fait que les tourets pour câbles peuvent être également fabriqués en pe- tites séries étant donné que les parois latérales ondulées peuvent être réalisées, pièce par pièce, au moyen d'un seul raccordement d'outilen une seule opération de pressage, avec n'importe quel diamètre et avec une épaisseur de tôle usuel- le Chaquejonction sur le touret pour câble peut être réalisée aisément mécaniquement. Etant donne que dans le volume d'un touret pour câ- ble vide, on peut transporter et stocker sept à huit tourets repliés, la forme de réalisation repliable du touret pour câble conforme à l'invention permet une manipulation extra- ordinairement économique des tourets pour câble, à laquelle sont liées une importante économie de main d'oeuvre et une importante économie d'énergie. il- 112545804 REVEN Dl CATIONS 1 Touret pour cible servant è l'enroulement, au stockage et au transport de fils, de câbles ou d'autres maté- riaux en forme de fils, et quiposs Ide des parois latérales réalisé 6 es & partir d'une plaque, des parties marginales servant au roulement, un support central pour le câble et un moyeu pour l rotation, caractérisé en ce que les paro Jslatérales ( 2) possèdent des nervures radiales de forme ondulée, 'étendant & partir du centre et dont la largeur et la profondeur augmentent de l'intdrieur vers l'extrieur, les ondulations possédant de façon a Dpropriée de snraeg e'c- tilignes et leurs sections transversales, pen ieulaxres au rayon de la paroi latérale ( 2), 4 tant identiques entmelles, que le support central du ecble est constitué par une envelop- pe cylindrique rigide ou bien par une série de couples ( 12) d' éléments de tamboxr rempelaeant l'enveloppe cylindrique et appropriés pour le repliage du touret, les éléments des cou- ples d'éléments de tambourétant raccordés aux parois latéra- les ( 2) et entre eux par des articulations, et qu'en outre éventuellement un conteneur ( 18) enveloppant le touret & l'état replié, est monté sur ledit toureto 2 Touret pour câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface latérale ( 11) des ondula- tions se raccorde à la surface ( 8) de la paroi latérale ( 2) et au somet plat ( 10) des ondulations, par respectivement deux arcs de cercle possédant le m@me rayon 'IR". 3 Touret pour câble selon lune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que sa forme eondu- lée possède dans ses sections transversales perpendiculai- res au rayon, un profil obtenu par un allongement unifore du matériau. 4 Touret pour câble selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en oe que les parois latérales ( 2) sont formnes par l' assemblage d'un ou de plusieurs segments en fonrme de secteurs circulaires, comnportant des ondulations. Touret pour càble selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il possède un moyeu ( 5) fixé par soudage sur la pièce centrale ( 51), comportant éventuellement un rebord, des parois latérales ( 2) et constitué par des anneaux de support et de renforcement ( 52) munis d'un rebord, un axe tubulaire ( 6) relié au moyeu, un tanmbour ( 4) fixé rigidement aux parois latérales ú 2) au rmoyen d'un rebord et/ou d'un anneau de support et par soudage, et éventuellement un ou plusieurs renfor- cemients annulaires ( 41) ménagés dans le tambour ( 4). 6 Touret pour câble selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il possède des couples ( 12) d'é 11 ments de tambour formant une surface portant le câble, relié s au centre par des articulations ( 16) et se décalant radialement vers l'extérieur lors du repliage, un axe de support intérieur ( 14) de préférence annulaire, situé dans le plan de symétrie paral- lèle aux parois latérales ( 2), et des articulations ( 13, 15) se raccordant à la paroi laterale ( 2), et queen outre les couples ( 12) d'éléments du tambour se raccordent par une extrémité à l'axe de support intérieur ( 14) et par leur autre extrémité alter- nativement aux articulations ( 13, 15) montées sur les parois laté- rales ( 2). 7 Touret pour câble selon la revendication 6, carac- térisé en ce que les couples ( 12) d'éléents de tambour,repliés, prennent appui sur les faces intérieures, éventuellement dans les renfoncements, par exemple dans les renfoncemnts radiaux de forme ondulée des parois latérales ( 2). 8 Touret pour câble selon l'une quelconque des reven- dications 6 et 7, caractérisé en ce que les couples ( 12) d'éléments du tambour corportent des verrous ( 17) empêchant leur repliage.