Brevet FR2696590A1 — publié le 19940408

TITRE DE L'INVENTION MONTAGE DE GUIDAGE DE LIGNE AMELIORE CHAMP DE L'INVENTION Cette invention concerne un montage de guidage de ligne comportant un montage de traversée et un montage de ligne guidé dans celui-ci Le montage de ligne comporte plusieurs câbles maintenus à l'intérieur d'un encapsulant qui est, en outre, contenu à l'intérieur de canaux de renforcement Le montage de ligne forme une boucle à l'intérieur de la traversée, créant ainsi un tronçon inférieur du montage renforcé et un tronçon supérieur du montage renforcé Un matériau en ruban prévu sur un tambour ou une bobine d'enroulement, est prévu et s'adapte à l'intérieur de la boucle dans laquelle le matériau en ruban fournit une zone de contact intermédiaire et entre les tronçons supérieur et inférieur du montage renforcé Le matériau en ruban intermédiaire peut se déplacer avec le tronçon supérieur de matériau renforcé lorsqu'il se déplace ou reste fixe et immobile avec le tronçon inférieur Le matériau en ruban est fait d'un matériau différent de celui du montage de ligne et il est de préférence en acier inoxydable. Une autre réalisation est prévue pour un système à double extrémité dans lequel deux montages de ligne fonctionnent dans une traversée unique. CONTEXTE DE L'INVENTION Il est souvent nécessaire de disposer d'une connexion entre un élément d'un équipement en mouvement linéaire, tel qu'un robot et un élément immobile de l'équipement, tel qu'un panneau de commande dans lequel la connexion ne gène pas le mouvement de l'élément mobile de l'équipement et dans lequel la fiabilité de la connexion est adaptée et suffisamment durable pour supporter un grand nombre de mouvements du système. Un montage de guidage de ligne qui atteint ces objectifs comporte USSN 07/807,018 Bien que la connexion de ce montage de guidage de ligne soit suffisamment résistante, lorsque ce montage est utilisé pendant de longues périodes, des débris sont générés par l'abrasion des surfaces des tronçons supérieur et inférieur lorsqu'ils se déplacent l'un contre l'autre. Ces débris peuvent se rassembler dans la zone qui entoure le montage de guidage de ligne et peuvent être esthétiquement indésirables et/ou les débris peuvent servir de supports de charges statiques en suspension, qui peuvent être inacceptables dans certaines applications. Le montage de guidage de ligne de USSN 07/807,018 nécessite également une force de commande importante pour surmonter le frottement statique qui existe entre les tronçons supérieur et inférieur et pour mettre l'élément mobile de l'équipement en mouvement. Il existe un besoin pour améliorer le montage de guidage de ligne afin d'éliminer la création de débris et de fournir un système o une force de commande plus faible est prévue pour déplacer l'élément mobile de l'équipement. RESUME DE L'INVENTION Un montage de guidage de ligne est prévu avec un matériau en ruban qui est dissemblable du matériau constituant le montage de ligne d'un encapsulant maintenant plusieurs câbles ou les canaux de renforcement maintenant l'encapsulant Ce matériau en ruban peut s'étendre et se rétracter dans la même direction et d'une certaine quantité par rapport au mouvement du montage de ligne ou bien peut rester immobile aussi longtemps qu'il fournit une zone de contact entre les tronçons supérieur et inférieur du montage de ligne. Le montage de ligne comporte plusieurs câbles dans lequel l'axe longitudinal de chaque câble est coplanaire avec les axes longitudinaux des autres câbles et dans lequel tous les câbles sont contenus à l'intérieur d'un encapsulant extrudé Le matériau encapsulant contenant les câbles est maintenu à l'intérieur des canaux de renforcement Le montage de ligne (câbles, encapsulant et canaux de renforcement) est placé à l'intérieur d'un montage de traversée. Une extrémité du montage de ligne est fixée sur un emplacement immobile de l'équipement L'autre extrémité est fixée à un élément de l'équipement conçu de façon à se déplacer de long en large par rapport à l'équipement immobile de manière linéaire Entre ces deux extrémités, le montage de ligne s'étend dans la traversée le long de son axe longitudinal et forme une boucle sur lui-même de sorte que les deux extrémités du montage reposent en fait l'une sur l'autre constituant ainsi le tronçon supérieur et le tronçon inférieur du montage de ligne renforcé La boucle se déplace de façon linéaire dans la direction du mouvement de l'élément mobile de l'équipement Le canal de renforcement est fait, de préférence, d'un matériau polymère tel que la polyamide ou un composé de polyamide et d'un fluoropolymère. A l'intérieur de la boucle créée entre les deux extrémités du montage de ligne repose la bobine ou tambours de matériau en ruban qui est plat, et qui est fait d'un matériau différent de celui du matériau polymère du montage de ligne Un matériau préféré est un matériau dur tel que l'acier inoxydable Le rouleau de matériau dur devrait pouvoir se mettre en mouvement, en se déplaçant par rapport au mouvement des tronçons supérieur et inférieur et servir de tampon entre eux de sorte que les tronçons ne se touchent pas entre eux. Ainsi, lorsque les tronçons supérieur et inférieur se déplacent pour réaliser le mouvement de l'équipement mobile, les tronçons glissent contre le matériau en ruban dur au lieu de glisser entre eux. Comme alternative, un cercle ou tambour entouré par un ruban de matériau dur peut être utilisé à la place de la bobine Dans cette réalisation, le ruban étendu conserve également sa position entre les tronçons supérieur et inférieur Le ruban peut être enroulé autour du cercle ou tambour lorsque le tronçon mobile se rétracte; de même, le ruban peut s'étendre lorsque le tronçon mobile s'étend loin de la boucle Le matériau dur peut être de l'acier inoxydable comme décrit dans la première réalisation. Un système à double extrémité est également prévu, dans lequel deux montages de ligne fonctionnent dans une traversée unique Un montage double de guidage de ligne est également prévu, les deux fonctionnant dans la même direction. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La Figure 1 représente une vue de côté d'un montage de guidage de ligne existant. La Figure 2 représente une vue de côté d'une première réalisation du montage de guidage de ligne prévu avec un tambour et un ruban sur lequel le ruban s'enroule autour du tambour. La Figure 2 a représente une vue de côté de la première réalisation, l'extrémité du ruban étant fixée au tronçon supérieur du montage. La Figure 3 représente une vue de côté d'une seconde réalisation du montage de guidage de ligne prévu avec une bobine de ruban dans laquelle le ruban s'enroule ou s'embobine autour de lui-même. La Figure 4 représente une vue de côté d'une autre réalisation du montage de guidage de ligne prévu avec un tambour et une bobine de matériau en ruban plat. La Figure 5 représente une vue en coupe du montage de guidage de ligne, le ruban étant situé entre les tronçons supérieur et inférieur du câble de montage, l'ensemble de ceux-ci étant placé à l'intérieur d'une traversée ou canal dans lequel le montage de guidage de ligne fonctionne. La Figure 5 a représente une vue en coupe d'un montage double de guidage de ligne avec deux rubans situés entre un montage de deux ensembles de tronçons supérieur et inférieur. La Figure 6 représente une vue de côté d'un système à double extrémité. DESCRIPTION DETAILLEE DES REALISATIONS PREFEREES Un montage de guidage de ligne amélioré est fourni, comportant une traversée de guidage de ligne et un montage de ligne guidé dans celle- ci Le montage de ligne comporte plusieurs câbles maintenus à l'intérieur d'un encapsulant extrudé En outre, l'encapsulant et les câbles sont contenus à l'intérieur de canaux de renforcement Le terme "câbles" englobe à la fois les applications électriques et non- électriques et comporte les utilisations de câbles électriques, tubes et câbles de fibres optiques Le montage de ligne est situé à l'intérieur de la traversée L'encapsulant, les câbles et les canaux de renforcement sont rabattus les uns sur les autres formant ainsi une boucle et des tronçons inférieur et supérieur du montage renforcé La boucle se déplace de façon linéaire à l'intérieur de la traversée dans la direction de l'élément mobile de l'équipement mais avec approximativement une vitesse moitié de la vitesse de l'élément mobile de l'équipement La Figure 1 représente une vue de côté du montage de guidage de ligne existant sans les fonctions supplémentaires décrites dans la présente application Comme représenté sur la Figure 1, une vue de côté schématique d'un montage de guidage de ligne existant est fournie, avec un élément mobile de l'équipement 2 fixé à plusieurs câbles contenus à l'intérieur de l'encapsulant et des canaux de renforcement 4 La figure représente également une boucle 6, un montage renforcé supérieur 8 et un montage renforcé inférieur 10 Dans ce montage, lorsque l'objet mobile 2 se déplace en direction de la flèche vers la boucle, le tronçon supérieur 8 se déplace dans une direction similaire et frotte contre le tronçon inférieur 10 provoquant ainsi une abrasion d'importance sensible Le tronçon inférieur 10 est fixée à un élément immobile de l'équipement 1. La présente invention est représentée sur la Figure 2 qui est une vue de côté schématique du montage de guidage de ligne 11 fourni avec un tambour 20 de matériau en ruban 22 placé à l'intérieur de la boucle 16 Comme on peut le voir sur la Figure 2, un montage de guidage de ligne 1 i est fourni, de forme similaire à celui qui est représenté sur la Figure 1, dans lequel un élément mobile de l'équipement 12 est fixé à plusieurs câbles contenus à l'intérieur d'un canal de renforcement Un élément immobile de l'équipement 13 est fixé à l'extrémité opposée des câbles. Le montage de ligne (câbles, encapsulant et canaux de renforcement) est placé de façon à ce qu'un tronçon supérieur 18 fixée à l'objet mobile 12, une boucle 16 et un tronçon inférieur 14 fixé à un élément immobile de l'équipement soient créées A l'intérieur de la boucle 16 est placé un tambour possédant le matériau en ruban 22 fixé à celui-ci Le ruban est fixé au tambour par un moyen convenable tel qu'un liant adhésif, des vis, un liant soudé, ou des rivets L'extrémité exposée du matériau en ruban 22 est fixée au fond de la traversée sur un tronçon du montage de ligne 14 Comme alternative, l'extrémité exposée du matériau en ruban peut être fixée directement au tronçon inférieur 14 du montage renforcé Le ruban 22 possède approximativement la largeur des tronçons supérieur 18 et inférieur 14, il est suffisamment mince pour assurer souplesse et longévité et il est placé en position intermédiaire entre les tronçons inférieur et supérieur et d'une quantité telle que le ruban 22 s'étende sur toute la surface pour laquelle les tronçons supérieur 18 et inférieur 14 sont en contact Ainsi, tout contact des tronçons supérieur et inférieur s'effectue avec le ruban 22 plutôt qu'avec les tronçons eux-mêmes. Dans cette réalisation, lorsque la boucle 16 se déplace de façon linéaire, dans la direction de l'élément mobile de l'équipement 12, le tambour 20 tourne et se déplace de façon similaire Lorsque le tambour 20 tourne dans la direction de la flèche, augmentant ainsi le tronçon inférieur 14 du câble renforcé, le tronçon de ruban intermédiaire 22 augmente également de longueur afin de recouvrir l'ensemble de la zone de contact entre le tronçon supérieur 18 et le tronçon inférieur 14 Inversement, lorsque l'objet mobile 12 se déplace dans la direction opposée et que la boucle 16 se déplace dans la direction de l'objet mobile et raccourcit ainsi la longueur du tronçon inférieur 14, le tambour tourne de façon similaire dans la direction opposée et le tronçon de matériau s'enroule autour du tambour 20 de façon à ce que sa longueur raccourcisse. Le matériau en ruban est ici enroulé comme représenté sur la Figure 2 a de sorte que l'extrémité exposée du matériau en ruban puisse être fixée au tronçon supérieur 18 du montage renforcé portant l'objet mobile 12. Toutefois, de façon similaire au mouvement dans la première direction, toute la zone de contact entre les tronçons supérieur et inférieur est mise en réserve par le ruban intermédiaire 22. La Figure 3 représente une autre réalisation du montage de câble amélioré Dans cette réalisation, une bobine ou rouleau 24 de matériau en ruban 22 ' est utilisé à la place du tambour avec le matériau en ruban 22 Le mouvement de la bobine 24 est similaire à celui du tambour de sorte que lorsque la boucle et la bobine se déplacent latéralement dans la direction de l'objet mobile (et de la flèche), la bobine se déroule, le matériau en ruban aplati 22 ' s'étent entre les tronçons supérieur et inférieur. Inversement, lorsque la boucle 16 se déplace dans la direction opposée vers l'objet mobile, la bobine ou le matériau aplati se déplace de façon similaire dans la même direction (opposée à la direction représentée sur la figure) de sorte que le matériau aplati s'enroule et se raccourcit en longueur lorsque le tronçon inférieur du câble renforcé 14 devient plus court Ici encore, et de même que pour celle qui est représentée sur la Figure 2 a, l'extrémité exposée du matériau en ruban peut être fixée au tronçon supérieur du montage renforcé portant l'objet mobile 12. Encore une autre réalisation, comme représentée sur la vue de côté schématique de la Figure 4, implique à la fois un tambour d'enroulement 28 avec une bobine 26 apposée, de matériau en ruban 22 " placée à l'intérieur de la boucle 16 " telle que le mouvement du tambour et de la bobine soient synchronisés par une poulie 30 fonctionnant entre eux De façon similaire aux autres réalisations, à mesure que les objets mobiles se déplacent dans la direction de la flèche représentée sur la Figure 4, la boucle 16 " se déplace également dans la même direction Le tambour 28 tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre faisant également tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre la bobine 26 de matériau aplati, déroulant ainsi le ruban aplati 22 " de sorte qu'il soit intermédiaire entre les tronçons supérieur 18 et inférieur 14 de câble renforcé. La Figure 5 représente une vue d'extrémité en coupe du montage de guidage de ligne, le matériau en ruban 22 étant dans une position située le long du montage, o les tronçons supérieur 18 et inférieur 14 sont en contact étroit mais sont séparées par le matériau en ruban Cette vue est applicable à l'une quelconque des réalisations décrites plus haut. Dans cette figure, le montage de guidage de ligne est représenté avec un montage renforcé supérieur 18 et un montage renforcé inférieur 14 Les montages comportent plusieurs câbles 32 maintenus à l'intérieur d'un encapsulant extrudé afin de former une ligne d'encapsulation 30 En outre, cette ligne d'encapsulation est située entre les canaux de renforcement 34 formant ainsi un montage renforcé Placé en position intermédiaire entre les deux montages supérieur et inférieur, se trouve le matériau en ruban 22 dont la composition en matériau est différente des montages de ligne renforcés Le montage de ligne renforcé (canaux renforcés 34, encapsulant 30 et câbles 32) agit à l'intérieur d'une traversée 36 qui permet un mouvement uniforme le long de sa trajectoire linéaire. L'encapsulant 30 entourant les différents câbles, est constitué typiquement de polyuréthanne Les canaux de renforcement 34 contenant les câbles encapsulés 30 sont fait typiquement d'un composé de polyaramide et d'un fluoropolymère, tel que le polytétrafluoroéthylène (PTFE), l'éthylène propylène fluoré (FEP) et la résine perfluoroalkoxyde (PFA) Les canaux de renforcement de ligne 34 avec câble encapsulé, comportent des tronçons supérieur et inférieur et une boucle qui se déplace d'avant en arrière de façon linéaire dans la traversée 36 comme décrit plus haut La traversée 36 est faite de métal et elle est doublée avec un polyéthylène de poids moléculaire très élevé, de l'acier inoxydable ou autre matériau convenable. Situé en position intermédiaire entre les tronçons supérieur 18 et inférieur 14 se trouve le matériau en ruban plat 22 Ce ruban peut être constitué d'un matériau différent du matériau polymère des canaux. Le ruban est constitué d'un matériau sensiblement plus dur que le matériau polymère du canal et de préférence d'un métal uniforme tel que l'acier inoxydable D'autres matériaux convenables pour le ruban comportent le cuivre béryllium, les polymères durs rigides tels que les polyimides, l'acier laminé à froid, et l'acier dur30 revêtu de chrome Quel que soit le matériau choisi pour le ruban, il doit être suffisamment dur pour minimiser l'abrasion et posséder une rigidité suffisante pour conserver une forme arrondie lorsqu'il est enroulé et être plat lorsqu'il est déroulé Il doit également posséder une largeur suffisante afin d'éviter au tronçon supérieur d'entrer en contact avec le tronçon inférieur. là La Figure 5 a représente une vue en coupe d'un double montage de guidage de ligne comportant un ruban large 22 situé entre les tronçons supérieur 18 et inférieur 14 des montages renforcés Un ressort 50 est également représenté, situé entre les tronçons supérieurs 18, offrant au système une tension d'assistance, prévue en association avec les canaux de renforcement supérieurs Un tel ressort peut être en acier ou en aluminium et il est placé sur un montage 52 de tension d'assistance Le bras de commande 54 et la commande linéaire 56 sont également représentés. La Figure 6 représente une vue de côté schématique d'un système double o deux montages de guidage de ligne sont face à face et fonctionnent de façon synchronisée. Bien que l'invention ait été dévoilée ici en relation avec certaines réalisations et descriptions détaillées, il est évident pour les experts de l'art que des modifications ou variations de ces détails peuvent être effectuées sans s'écarter de l'essentiel de cette invention, et de telles modifications ou variations sont considérées comme appartenant au champ des revendications ci-dessous. REVENDICATIONS: 1 Montage de guidage de ligne (ll)comportant: (a) plusieurs cables ( 34) maintenus ensemble à l'intérieur d'un encapsulant ( 30)et maintenus en outre à l'intérieur de canaux de renforcement ( 34) afin de former un montage de ligne renforcé; (b) une traversée ( 36) maintenant ledit montage de liqne dans laquelle ledit montage de ligne est placé à l'intérieur de la traversée et forme une boucle sur lui-même formant ainsi un tronçon inférieur ( 14), un tronçon supérieur ( 18), et une boucle ( 16) de montage renforcé, et dans lequel l'un desdits tronçons possède une extrémité qui est fixée à un élément immobile ( 13) de l'équipement et l'autre dit tronçon possède une extrémité qui est fixée à une pièce mobi lé ( 12)de l'équipement qui peut se déplacer dans une direction longitudinale par rapport au montage; et (c) un matériau en ruban ( 22) situé en position intermédiaire entre lesdits tronçons supérieur et inférieur de montage renforcé, ledit matériau en ruban pouvant s'étendre et se rétracter lorsque lesdits tronçons supérieur et inférieur se déplacent de telle sorte que le matériau en ruban évite auxdits tronçons supérieur et inférieur de se toucher, et dans lequel le matériau constituant le matériau en ruban est différent de l'encapsulant et du canal de renforcement ( 34) du montage de ligne. 2 Montage de guidage de ligne selon la revendication 1, dans lequel ledit matériau en ruban ( 22) est une bobine située à l'intérieur de ladite boucle ( 16) du montage de ligne dans lequel ledit matériau en ruban peut se dérouler et s'enrouler lorsque les tronçons supérieur ( 18) et inférieur ( 14) se déplacent à l'intérieur du canal ( 34). 3 Montage de guidage de ligne selon la revendication 1, dans lequel ledit matériau en ruban ( 22) est fixé à un tambour ( 20) situé à l'intérieur de ladite boucle ( 16) du montage de ligne dans lequel ledit tambour tourne de façon à enrouler et à dérouler ledit matériau en ruban lorsque les tronçons supérieur et inférieur se déplacent à l'intérieur du canal. 4 Montage de guidage de ligne selon la revendication 1, dans lequel ledit matériau en ruban ( 22 ") est une bobine ( 26) fixée à un tambour ( 28) parun moyen de connexion, dans lequel la bobine, le tambour et le moyen de connexion sont placés à l'intérieur de ladite boucle ( 16 ") du montage de ligne, dans lequel lesdits tambour et bobine tournent de façon à enrouler et à dérouler ledit matériau en ruban lorsque les tronçons supérieur et inférieur se déplacent à l'intérieur du canal. Montage de guidage de ligne selon la revendication 4, dans lequel ledit moyen de connexion entre la bobine et le tambour est une poulie ( 30). 6 Montage de guidage de ligne selon la revendication 1, dans lequel ledit encapsulant ( 30) du montage de câble est en polyuréthanne. 7 Montage de guidage de ligne selon la revendication 1, dans lequel lesdits canaux de renforcement ( 34) du montage de câble sont en matériau polymère chois dans le groupe comportant les polyamides, et les composés de polyamides et de fluoropolymères. 8 Montage de guidage de ligne selon la revendication 7, dans lequel lesdits fluoropolymères comportent le polyéthylène, l'éthylène propylène fluoré et la résine perfluoroalkoxyde. 9 Montage de guidage de ligne selon la revendication 1, dans lequel adite traversée ( 36) est faite de métal et est doublée avec un polyéthylène de poids moléculaire très élevé. Montage de guidage de ligne selon la revendication 1, dans lequel ledit matériau en ruban ( 22) est fait d'un ruban mince d'acier inoxydable. 11 Montage de guidage de ligne selon la revendication 1, dans lequel ledit matériau en ruban ( 22) est choisi dans le groupe constitué du béryllium, cuivre, polyimides, acier laminé à froid, et acier recouvert de chrome. 12 Montage de guidage de ligne à double extrémité comportant deux montages de guidage de ligne face à face, selon la revendication 1. 13 Montage double de guidage de ligne comportant deux montages de guidage de ligne selon la revendication 1 maintenus ensemble à l'intérieur d'une traversée unique ( 36) et dans lequel un ressort de ressort d'assistance ( 50) maintient lesdits tronçons supé- rieurs ( 18) du montaqe de li Qne. 14 Montage de guidage de ligne selon la revendication 1, dans lequel lesdits câbles ( 32)sont choisisdans le groupe constitué des câbles électriques, tubes, et fibres optiques.