Brevet FR2636789A1 — publié le 19900323

La présente invention concerne un montage mécanique filaire utilisé essentiellement en électricité et en électronique pour rendre mobile l'extrémité d'un conducteur (fil, câble, cordon ou bande) dont l'autre bout ert fixe. Le conducteur est ccnstamment tendu aussi bien à l'arrêt que pendant le deplacement de l'extremité mobile, sans engendrer de couple sur sa commande par moteur ou asservissement et quelque soit le sens de rotation. A. Etat des techniques Le problème s'est déjà posé depuis longtemps en électricité et des solutions y ont été apportées. Dans les ascenseurs, pour les commandes et la sécurité le *cordon" (selon la désignation des fabricants de ces matériels) a pour partie mobile le fond de la cabine. I1 forme une demi-boucle tendue par un galet lesté et monte dans le poste de la machinerie. Le galet lesté est en bas lorsque la cabine est en bas et il est a mi-hauteur lorsque la cabine est en haut. Dans le plan horizontal, le câble d'alimentation des moteurs de "Pont roulant" forez des boucles maintenues par des petits chariots roulant sur un rail cosse les "tringleries de rideaux d'appartement". La société "Vidéo élevage" utilise un tel dispositif. Une autre société de Vidéo utilise un système cu un "Pick Up" (crochet) effectue une révolu tfo autour d'un tambour fixe å la naniére des moulinets de peche de "lancer léger". La partie fixe étant le fond du tambour. Dans cet "état des techniques", les dispositifs par "enrouleur* ou par "contact glissant ne sont pas cités. Montés "a poste fixe" ils nécessitent des commutations par "balais". Cette disposition est difficile maîtriser en technologie électronique. B. Appréciation de l'état des techniques Les montages proposés, connus de nous, présentent des inconvénients. Pour le systéme "pont roulant" la vitesse ne peut facilement etre auggmentée. En autre, le montage d'un ensemble mécanique relativement couple xe demande une mise en oeuvre soignée donc longue. D'autre part, les boucles encombrent en hauteur et de ce fait sont d'utilisation difficile dans les locaux a plafond bas. Dans le système å "tambour fixe" le câble subit un vrillage préjudicia- ble à sa longévité et s lui seul, il ne résoud pas le problème de la tension nécessaire à l'esthétique de l'installation. La "demi boucle" des ascenseurs, très simple et pourtant très fiable n'est utilisée que verticalement ou obliquement. C. Appréciation de l'état des techniques En conclusion, il n'existe pas-de solution satisfaisante. D. Exposé de l'invention Les problèmes posés sont nombreux. En premier, des prix de revient bas pour des appareils dont il n'est pas raisonnable d'espérer une grande diffusion. Impérativement, il faut obtenir, dés le premier montage, une bonne fiabilité, pour ne pas gréver la maintenance d'installations géographiquement disséminées. La facilité d'adaptation en longueur (de quelques mètres à cent mètres et plus) ainsi que la vitesse (très lente pour la surveillance d'une chaîne de montage ou rapide, voisine de 100 mètres par minute, pour la prise de vue d'une compétition de natation) doivent etre obtenues par simple variation de la vitesse de rotation ou du diamétre des tambours. B. Avantages apportés L'effort de tension de l'ensemble ne fait pas appel a la gravit et peut s'exercer dans tous les plans. 11 produit sur son système de commande par rotation, facile å asservir, dans un sens quelconque et inversable, un couple nul. Ce qui permet un arrêt et un redémarrage sans heurts. Par rapport au Zoos, la caméra montée avec un objectif de focale ordinaire distingue bien les différents plans de l'image donnant ainsi une bonne impression du relief. D'autre part, elle permet le déplacement du point de prise de vue sans secousses. En électricité, les extrémités peuvent être facilement rendues étanches d'où une utilisation possible dans des atmosphères humides ou corrosives.D'autre part, aucune étincelle de commutation n'étant produite ce montage convient aux milieux à risque d'explosion. Enfin, toute la partie mécanique se situe sur une seule platine, l'autre ne comportant que des renvois. Les supports mobiles, assujettis aux fils sont passifs. F. Description La disposition repose sur la mise en oeuvre simultanée de montages connus éminemment simples. Pour la clarté de l'exposé, nous distinguerons la demi boucle active, un ensemble porteur-tracteur filaire, à un élément filaire pour la tension de la demi boucle active, appelée demi boucle de tension. La demi boucle active dont une extrémité est fixe et l'autre mobile est représentée par la figure 1. S'agissant d'un principe, le dessin ne comporte pas d'échelle. C'est la partie essentielle du montage. Elle est réalisée en coaxial ou autre matériau et elle porte dans le meme câble si nécessaire, les conducteurs d'alimentation de la caméra ou de l'appareil utilisateur ainsi que l'élément permettant sa tension mécanique. Son extrémité fixe A (figure 1) est reliée au boîtier de raccordement électrique ou électronique. La partie mobile B figure 1) est connectée à la caméra ou à l'utilisateur. Le renvoi mobile, généralement constitué par un galet G (figure 1 > supporte la demi boucle active et permet sa tension parce qu'assujetti au fil ten deur. Il faut remarquer que le renvoi mobile G (figure 1) se déplace à la demi vitesse du point mobile B (figure 1 > . L'ensemble porteur-tracteur (figure 4) : Il comprend 4 fils en matériaux légers et peu extensibles formant 2 boucles. Elles s'enroulent, sans glissement possible à la maniere des commandes de gouvernail des bateaux sur un tambour unique présentant 2 diamètres différents (figure 2 > ou sur 2 tambours quelconques (figure 3) reliés par un système mécanique approprié X (figure 3). Dans le deux cas, les boucles sont animées de vitesse V et V/2. telle que le défilement soit dans le rapport de i a 2. L'ensemble porteurtracteur présente un couple nul sur sa commande C (figure 4). Le chariot de guidage H (figure 4 > assure l'enroulement correct sur les tambours. De même le déplacement du ou des tambours et un guidage fixe peuvent etre envisagés. La stabilite des supports mobiles (J, K, X, 0, figure 5) dans le plan perpendiculaire au sens des fils porteurs-tracteurs peut etre obtenue, (si nécessaire) en effectuant des renvois (I figure 5 > sur les boucles V et V/2 Dans ce montage les brins d'ordre pair vont dans le même sens alors que les brins d'ordre impair défilent en sens inverse. Le support mobile en forme de pont supportant l'utilisateur anime la demi boucle active K J L. Il est assujetti aux fils 1 et 3 et enjambe le fil 2. Le support mobile (J figure 5) portant le galet (point à déplacement lent de la demi boucle active K.J.L.) est assujetti aux fils 5 et 7 et enjambe le fil 6. L (figure 5) est le point fixe de la demi boucle active K.J.L. Ces deux supports sont suspendus prés des porteurs-tracteurs, laissant une place suffisante pour le passage des fils 2 et 6, ainsi que pour la fixation des supports mobiles de la demi boucle de tension (n.O.B. figure 5) montée "en dessus". Les supports mobiles de la demi boucle active et de la demi boucle de tension se présentent comme un U et un n en demi chevauchement. Si on regarde la figure 5, le support K peut se déplacer vers la droite, franchir l'axe médiant et arriver jusqu'aux poulies I. Pendant ce temps, le renvoi J se rapprochera de l'axe mendiant sans le dépasser. Si le déplacement a lieu vers la gauche le support K n'atteindra pas le chariot de guidage H pour éviter la formation d'un angle trop ouvert. Les angles suprérieurs à 20 sont å éviter. La demi boucle de tension n 0 N (figure 5 > est symétrique de la demi boucle active et se comporte comme elle mais en sens opposé. La figure 6 est, par rapport au trait d'axe central, le double montage de la figure 5. Seuls les fils sont représentes. P est leur côté vers le ou les tambours (F et D figure 5 > (I i' > est le côté vers les poulies de ren VG.. Cette disposition est utile lorsqu'on ne dispose que d'un temps bref pour l'examen d'une grande surface. Pour des raisons physiologiques, deux défilements d'images sont plus faciles d interpréter par le surveillant qu'un défilement à vitesse double. Ajoutons que par des renvois d'angle le montage peut prendre des formes telles que ou d'autres formes. La figure 7 est le schéma vectoriel des forces de tension au repos des demi boucles K J L et X O N. F représente le tambour à vitesse V et D représente le tambour à vitesse V/2. La demi boucle active K J L, admise tendue exerce sur son extrémité fixe L et sur les supports mobiles K et J des forces de tension dirigées vers le milieu (point théorique de rupture repéré S). les vecteurs représentant ces tensions sont repérés par en trait fin. La demi boucle de tension 10 X, admise tendue, exerce des forces dirigées en son milieu T. Le vecteur représentant ces tensions sont repérés par en trait épais. Les réactions aux tensions appliquées au support mobile K de la boucle å vitesse V (tambour F) par sont représentées par les vecteurs Les réactions aux tensions appliquées au support mobile X de la boucle å vitesse V par vsont représentées par les vecteurs * (pointillés). Les réactions aux tensions appliquées au galet J de la boucle å vitesse V/2 (tambour D) par la demi boucle K J L sont représentées par des vecteurs (petites croix). Les réactions aux tensions appliquées au galet 0 de la boucle à vitesse V/2 (tambour D) par la demi boucle X O X sont représentées par des vecteurs + (croix point). Le grand et le petit tambour étant solidaires ou solidarisés, sont le siège de résultantes opposées produisant sur l'arbre de commande un couple nul. Sur ce schéma vectoriel, la tension propre des boucles à vitesse V et V/2 n'est pas représentée puisque par suite du montage en "gouvernail de bateau" nous savons qu'elle donne au repos un couple nul. La présente invention concerne donc une disposition mécanique filaire, apparente ou cachée, utilisée en électricité ou en électronique pour le déplacement à tension constante de l'extrémité d'un fil, câble, cordon ou bande dont l'autre bout est fixe. Elle est caractérisée par l'utilisation simultanée de 3 principes: La ou les demi boucles actives. Le système porteur-tracteur filaire. La demi boucle de tension. La figure 1 page 1/2, représente indifféremment la demi boucle active ou la demi boucle de tension. A est le point fixe, B le point mobile, G le renvoi. Les figures 2 et 3 représentent les tambours ayant pour but le déplacement de 2 boucles (figure 4). Le déplacement réciproque des fils des boucles doit s'effectuer dans le rapport 1 à 2. il ne donne, à l'arrêt, naissance à aucun couple sur l'arbre de commande. La figure 5, page 2/2 représente le montage en fils renvoyés pour une plus grande stabilité des supports mobiles. On vc;t la demi boucle active K J L et la demi boucle de tension M O N. La figure 6 est par rapport au trait d'axe Q la doublure de la figure 5. Ce dispositif présente l'avantage d'une double observation ou d'un -moindre déplacement des récepteurs (ou des caméras). La figure 7 est le schéma vectoriel des forces de tension. Les résultantes de sens opposé, produisent sur l'arbre de commande un couple nul. Le même avantage peut être utilisé en transformant la demi boucle de tension en une deuxième demi boucle active. Pour cela il suffit de réaliser cette dernière en matériaux électriques ou électroniques appropriés. Ce montage équipé d'une deuxième caméra permet, par inversion du sens de rotation de la commande, le défilement dans le même sens de cette deuxième caméra. Cette disposition est intéressante dans une surveillance "en continu". REVENDICATIONS 4. Disposition filaire, apparente ou cachée, utilisée notamment en électricité et en électronique pour le déplacement d'un récepteur de courant et de son câble d'alimentation. Ce câble part d'un point fixe; demeure assujetti au recepteur sans utiliser de contacts glissants (à balais). Le sens du déplacement peut être vertical, oblique ou horizontal. A l'arrêt aucun "couple n apparais sur l'arbre moteur. Sur un porteur-tracteur capable de se déplacer à la vitesse V.. est fixé l'appareil utilisateur ou aboutit l'extrémité du câble d'alimentation. Sur un deuxième porteur-tracteur animé à la vitesse v/2 sera attaché le galet ou renvoi . La disposition des différents éléments sera telle que le câble d'alimentation partant d'un point fixe soit. infléchi par le renvoi défilant à vitesse ve2" et connecté à l'appareil utilisateur fixé sur le câble à vitesse V . - 2 - DIsposItion selon 1 Le déplacement des deux porteurs-tracteurs" de vitesse V et v12 devant être rigoureusement synchrone on utilise soit un tambour unique (ou pouli) présentant deux diamètres différents ou des tambours ou poulies , reliés mécaniquement de manière à obtenir sans glissement" les rapports définis Fig. 2 et 3-. Pour, également, permettre les arrêts sans donner naissance à un *couple moteur,. sur l'arbre du ou des tambours, ainsi que pour supprimer tout glissement mécanique relatif les fils ou câbles non électriques des porteurs tracteurs du récepteur et les porteurs tracteurs" du galet" sont montés de la manière suivante : partant d'une extrémité fixée sur le tambour, le fil ou câble s'enroule autour de celui-ci, présente une spire très détendue formant une longue demi-boucle" renvoyée", par exemple par une poulie, et revient s'enrouler dans le même sens sur le tambour où sa deuxième extrémité est également fixée -Fig. 4-. - 3 - Disposition selon 1 & 2 Dans le but de tendre mécaniquement la demi-boucle formée par le câble électrique, les branches non utilisées des porteurs tracteurs servent au montage d'une deuxième demi- boucle organisée symétriquement et en opposition, à la première. Donnant ainsi un couple nul sur l'arbre du ou des tambours de commande des porteurs tracteurs . -Fig. 7 - 4 - Disposition selon 1,2 & 3 La deuxième demi-boucle , réalisée dans un matériau convenable, permet le montage d'un deuxième utilisateur. II se déplace dans une direction opposée à la permière ou dans le même sens si l'on inverse la commande du ou des tambours.