Brevet FR2709297A1 — publié le 19950303

DESCRIPTION TECHNIQUE La présente invention concerne les appareils permettant de dérouler et d'enrouler des tuyaux, câbles, fils, fibres optiques ou tiges porte sonde. D'une façon plus précise elle se rapporte aux appareils dans lesquels il est nécessaire de faire cette opération avec une grande précision, sans que le rayon de courbure de l'élément bobiné autour du treuil ne subisse des variations pouvant lui être préjudiciables. Dans les systèmes connus de ce genre le tambour du treuil tourne autour d'un axe fixe et c'est Ia torsion de l'élément enroulé, dans un plan perpendiculaire au plan du bobinage qui permet à l'élément bobiné de couvrir toute la largeur du tambour. Ces systèmes présentent l'inconvénient d'imposer à l'élément bobiné une courbure qui peut être préjudiciable à sa durée de vie ou à la précision des informations transportées dans celui-ci. De plus la mise en rotation est généralement réalisée par des systèmes complexes. Le dispositif suivant l'invention évite ces inconvénients. I1 permet en effet d'obtenir un enroulement parfait du câble, tuyau, fil, fibre optique ou tige porte sonde, sans qu aucune courbure parasite ne vienne l'altérer. Il est par ailleurs d'une réalisation particulièrement simple et permet d'obtenir une traction constante sur l'élément enroulé. L'invention concerne un treuil enrouleur dérouleur pour câbles, tuyaux, fils, porte sondes électriques ou à fibre optique ou tout élément souple, comportant - un tambour (1) sur lequel ledit élément souple s'enroule suivant un rayon de courbure bien contrôlé, - des galets d'entraînement, en partie motorisés (10), entraînés par des trains d'engrenages coniques (11), - des moyens (3), (4) permettant d'exercer une force F dirigée suivant l'axe A du tambour, - une vis (6) solidaire de l'axe du treuil (1) et un écrou fixe (8), solidaire du bâti (5) de l'appareil. Suivant une autre caractéristique le dispositif suivant l'invention comporte des moyens (14) permettant de ramener l'extrêmité libre de l'élément souple (2) sur l'axe A du tambour (1) jusqu'à sortir par l'extrêmité (15) de l'arbre (7). Suivant une autre caractéristique l'extêmité (15) de l'arbre (7) est équipée d'un joint tournant permettant de connecter une fibre optique, un câble électrique ou un tuyau quelconque. Suivant une autre caractéristique les moyeux (3), (4) permettant d'exercer une force F suivant l'axe A du tambour (1) sont constitués par un vérin hydraulique ou pneumatique, alimenté par le tuyau (9), dont le corps (3) est solidaire du bâti (5) de l'appareil et dont le piston (4) est solidaire du tambour (I). Suivant une autre caractéristique les moyens permettant d'exercer une force F suivant l'axe A du tambour (1), sont constitués par au moins un ressort placé suivant l'axe A. Suivant une autre caractéristique le dispositif, objet de l'invention, est utilisé pour introduire diverses sondes dans des canalisations, en vue de mesurer divers paramètres. Suivant une autre caractéristique le dispositif est utilisé pour introduire des moyens convenables pour réaliser le nettoyage de canalisations, par décapage laser ou par tout autre procédé. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, reférencée aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente un tambour (1) d'axe A sur lequel s'enroule l'élément souple (2) dont le déplacement est contrôlé par les galets (10). la figure 2 représente l'entraînement par les galets (10) de l'élément souple (2), vu suivant l'axe de celui-ci. la figure 3 représente un schéma de principe montrant le principe de fonctionnement du treuil. la figure 4 donne une vue détaillée d'un mode préféré de réalisation de l'invention. L'invention sera, de toute façon mieux comprise à partir de l'explication qui va suivre, donnée à titre indicatif et, bien entendu, nullement limitatif. Le déplacement de l'élément souple (2) doit dans certains cas être contrôlé avec une très grande précision comme par exemple lorsqu'il entraîne à son extrêmité une sonde permettant de mesurer des grandeurs physiques, à l'intérieur d'une canalisation ou encore lorsqu'il entraîne un appareil assurant le nettoyage intérieur d'un tube. Ce déplacement est assuré par quatre galets creux disposés autour de l'élément souple de façon à ce que les quatres axes de ces galets soient situés dans un même plan. De cette façon l'élément souple est serré sur toute sa circonférence, comme le montre la figure (2), sans qu'aucun écrasement ne soit à déplorer. Ces galets peuvent avantageusement être caoutchoutés de façon à éviter tout glissement qui serait préjudiciable à la précision. Ils sont entraînés par un moteur électrique (12), continu ou "pas à pas", équipé ou non d'un codeur angulaire. Cet entraînement peut avantageusement s'effectuer au moyen d'un réducteur (13). Par un jeu d'engrenages conique, on peut comme schématisé sur la figure 2, rendre deux, trois, ou quatre galets moteur. Ainsi c'est le jeu de galets (10) qui grâce au moteur (12) assure le déplacement de l'élément souple (2) avec une précision qui peut être contrôlée par microprocesseur, suivant des techniques maintenant assez connues pour qu'il n'y ait pas à les détailler ici. Le rôle du tambour (1) consistera donc simplement à enrouler ou à dérouler l'élément souple (2) suivant le sens du mouvement imposé par les galets (10). En somme Ie brin d'élément souple situé entre les galets (10) et le tambour (1) sera toujours tendu avec une force F quelque soit le sens du déroulement grâce à un couple constant C qui est appliqué au tambour, suivant un principe détaillé sur la figure 3. On conçoit aisément qu'une poussée F exercée par le vérin sur l'axe du tambour entraîne celui-ci en rotation, en même temps qu'il se produit un mouvement de translation. En somme, le tambour (1) est animé d'un mouvement hélicoïdal. Supposons maintenant que le pas S de la vis soit égal au diamètre de l'élément souple (2). Nous constatons alors que ceci a pour effet de rendre invariable la position du brin de l'élément souple qui entre ou sort du tambour. C'est précisément l'effet recherché, c'est-à-dire une limitation des torsions que doit subir l'élément souple. Un calcul élémentaire donne la valeur de la poussée F du vérin. On trouve : F = 2X. R/S, où R est le rayon du tambour. Pour réduire les frottements, on utilisera avantageusement une vis à bille. La figure 4 représente une réalisation préférée de l'invention dans laquelle on ramène l'extêmité de l'élément souple qui est solidaire du tambour, sur l'axe de ce dernier en faisant circuler ledit élément souple dans un tube (14), cintré à courbure constante, de façon à ce qu'il vienne coïncider avec l'extrêmité de l'arbre (7), c'est-à-dire au point noté (15) sur la figure 4. On dispose ainsi d'un moyen permettant de raccorder l'élément souple grâce à un joint tournant. Ceci peut servir à réaliser des connexions électriques, à pomper ou à injecter un fluide dans l'élément souple qui est alors un tuyau. Ceci peut également servir à réaliser une connexion sur fibre optique. La figure 4 donne un exemple de réalisation dans lequel on a remplacé le vérin unique par deux vérins (19) en parallèle qui poussent une bride (20) laquelle est liée au tambour par la butée à bille 16. On voit que dans cette réalisation on peut utiliser des vérins classiques, puisqu'ils n'ont plus besoin de tourner. Un avantage de cette solution est de libérer l'autre extrêmité de l'arbre, au point (18) ce qui permet de réaliser une sortie tournante supplémentaire, ce qui peut être intéressant lorsque l'élément souple transporte deux informations, ou deux fluides différents. L'invention peut être utilisée pour toutes les applications liées à la technologie des tubes : nettoyages, vérifications de l'état de surface interne, par procédé optique, ultrasonore et encore par courants de Foucault. REVENDICATIONS 1. Treuil enrouleur dérouleur pour câbles, fils, tuyaux, porte sonde électrique ou à fibre optique ou tout élément souple, caractérisé en ce qu'il comporte - un tambour (1) sur lequel ledit élément souple (2) s'enroule suivant un rayon de courbure bien contrôlé, - des galets d'entraînement motorisés (10) entraînés par des trains d'engrenage coniques (11), - des moyens (3), (4) permettent d'exercer une force dirigée suivant l'axe du treuil (1), - une vis (6) solidaire de l'axe du treuil (1) et un écrou fixe (8), solidaire du bâti (5) de l'appareil. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (14) permettant de ramener l'extrêmité libre de l'élément souple (2) sur l'axe A du tambour (1), jusqu'à sortir par l'extrêmité (15) de l'arbre (7). 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrêmité (15) de l'arbre (7) est équipée d'un point tournant permettant de connecter une fibre optique, un câble électrique ou un tuyau quelconque. 4. Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens (3), (4) permettant d'exercer une force suivant l'axe A du tambour (I) sont constitués par un vérin hydraulique ou pneumatique, alimenté par le tuyau (9), dont le corps (3) est solidaire du bâti (5) de l'appareil et dont le piston (4) est solinsux permettant d'exercer une force F suivant l'axe A du tambour (1), sont constitués par au moins un ressort placé suivant l'axe A. 5. Dispositif suivant les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qui concerne les moyens permettant d'exercer une force F suivant l'axe A du tambour (1), sont constitués par au moins un ressort placé suivant l'axe A. 6. Dispositif suivant les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce qu'il est utilisé pour introduire diverses sondes dans des canalisations en vue de mesurer divers paramètres. 7. Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour introduire des moyens convenables pour réaliser le nettoyage de canalisation, par décapage laser ou par tout autre procédé.