Brevet FR2802906A1 — publié le 20010629

FAISCEAU FLEXIBLE DE CABLES ET TOURET A CABLES OU A CONDUITS DESTINE A RECEVOIR LE FAISCEAU DE CABLES L'invention concerne d'une part un faisceau flexible de câbles ou de conduits et d'autre part un touret câbles ou à conduits servant à recevoir un tel faisceau flexible de câbles ou de conduits. Des tourets à câbles destinés à recevoir des faisceaux flexibles de câbles ou de conduits enroulés sont constitués la plupart du temps par un mandrin de touret et deux flasques latéraux qui font saillie radialement par rapport au mandrin du touret et entre lesquels des faisceaux flexibles de câbles ou de conduits sont enroules. On établit une distinction entre des faisceaux flexibles de câbles ou de conduits enroulés en hélice et enroulés en spirale. Dans le cas de faisceaux flexibles de câbles ou de conduits enroulés en spirale en coupe transversale, couches d'enroulement, qui sont superposées radialement, se touchent selon un contact linéaire, ce qui a pour effet que le faisceau de câbles ou de conduits enroulé est en soi instable. Pour empêcher un glissement latéral des différentes couches d'enroulement, il faut que les flasques soient relativement rigides. Par conséquent, pour réduire le poids, on en est venu à fixer des entretoises radiales sur le mandrin du touret et à les fixer d'une manière résistant à la torsion au moyen d'une couronne solide placée sur les extrémités des entretoises. Un inconvénient de tels tourets à câbles ou conduits réside dans le fait qu'aussi bien les entretoises massives que la couronne possèdent, au niveau de la circonférence extérieure des flasques, un moment d'inertie de masse important. Dans le cas de flasques de grand diamètre, le moment d'inertie de masse est particulièrement élevé étant donné que ce moment augmente comme le carré de la distance de la masse à l'axe de rotation du touret à câbles ou conduits. La puissance d'entrainement requise pour actionner le touret à câbles ou conduits dépend par conséquent, pour une part non négligeable, des moments d'inertie de masse, qui doivent être vaincus des flasques. L'invention a pour but d'indiquer, à partir de l'état de la technique, une possibilité de réduire le moment d'inertie de masse dans le touret à câbles ou conduits pour réaliser l'enroulement en spirale de faisceaux flexibles de câbles ou de conduits Ce problème est résolu conformément a l'invention à l'aide d'un. faisceau flexible de câbles ou de conduits flexible, qui peut être enroulé en spirale sur un touret à câbles ou conduits, caractérisé en ce que la face inférieure du faisceau flexible de câbles de conduits, tournée vers l'axe du touret à câbles ou conduits, est agencée avec une configuration opposée à celle de la face supérieure extérieure du point de vue radial, du faisceau de câbles ou conduits, la face inférieure et la face supérieure de deux couches d'enroulement voisines du faisceau câbles ou de conduits s'engageant l'une dans l'autre selon une liaison par formes complémentaires. point capital est ici que la face inférieure d'un faisceau flexible de câbles ou de conduits, tournée vers l'axe du touret à câbles, est- agencée avec une configuration opposée à celle de la face supérieure, extérieur du point de vue radial du faisceau, ce qui a pour effet que des couches d'enroulement voisines s'engagent les unes dans les autres selon liaison par formes complémentaires. Par conséquent différentes couches d'enroulement sont superposées avec un centrage quasi -automatique et forment, sans l'action soutien de flasques latéraux, un enroulement de disque à autoguidage et auto-maintien. Pour l'imbrication des couches d'enroulement selon une liaison par formes complémentaires, on peut se passer dans une large mesure d'un soutien latéral rigide de l'enroulement par des flasques, étant donné qu'un glissement réciproque des couches d'enroulement, comme dans le cas des faisceaux de câbles ou de conduits circulaires en coupe transversale, est empêché. Par conséquent les flasques peuvent être réalisés en étant plus courts radialement que les flasques usuels pour des faisceaux flexibles de câbles ou de conduits enroulés en spirale et pour des faisceaux flexibles de câbles ou de conduits circulaires en coupe transversale. Du point de vue du principe, il suffit que la couche d'enroulement la plus basse soit guidée latéralement. Grâce à la réduction, qui est alors importante, du moment d'inertie de masse, également des dispositifs d'entraînement ayant des dimensions plus faibles pour le touret à câbles ou conduits sont par conséquent suffisants. En plus du développement qui fait passer d'un contact de forme linéaire dans le de faisceaux flexibles de câbles ou de conduits circulant en coupe transversale à un contact sur une certaine surface dans le cas de faisceaux flexibles de câbles ou de conduits à configuration rectangulaire en coupe transversale, on franchit une étape supplémentaire avec la liaison par formes complémentaires entre les couches d'enroulement. Même dans le cas d'une traction non uniforme appliquée au niveau bord gauche et du bord droit, considérés dans la direction axiale, du faisceau flexible câbles ou de conduits la liaison par formes complémentaires empêche qu'il se forme un enroulement conique. L'avantage de réaliser un enroulement en forme de disque doit être considère naturellement en liaison avec les tolérances choisies de fabrication, les matériaux utilisés ainsi que la géométrie utilisée. On obtient un bon compromis avec des faisceaux flexibles de câbles ou de conduits, dont la forme de base présente une configuration rectangulaire et qui possèdent sur leur face supérieure et/ou sur leur face inférieure, des rainures de centrage et/ou des nervures de centrage qui s'etendent dans la direction longitudinale. En raison de forme rectangulaire, la surface de contact entre la face supérieure et la face inférieure de couches d'enroulement voisines est maximale, alors que les rainures de centrage et les nervures de centrage, qui s'engagent les unes dans les autres, garantissent l'orientation précise du faisceau flexible de câbles ou de conduits dans un plan radial. En fonction des exigences imposées dans la pratique, il peut être suffisant qu'un faisceau flexible de câbles ou de conduits comporte uniquement une rainure de centrage une face et une nervure de centrage, agencée avec une configuration en sens opposé, sur l'autre face. On considère comme avantageux qu'un faisceau de câbles ou de conduits possède au moins deux rainures de centrage et deux nervures de centrage correspondantes, seules des nervures de centrage ou seules des rainures de centrage ou bien également des nervures de centrage et des rainures de centrage mélangées pouvant être prévues sur la face supérieure ou sur la face inférieure. La disposition des rainures de centrage et des nervures de centrage doit être conçue de telle sorte que le faisceau flexible de câbles ou de conduits s'étende sur une surface unie comme exemple la face extérieure d'un mandrin de touret, mais pas dans une position oblique. Ceci est pris en compte dans le cas où le faisceau flexible de câbles ou de conduits possède une configuration symétrique par rapport à son plan médian longitudinal vertical. Ceci garantit la répartition uniforme de rainures de centrage et de nervures de centrage. Naturellement les rainures de centrage et les nervures de centrage peuvent être également disposées d'une manière non symétrique par rapport à ce plan médian longitudinal du faisceau flexible de câbles ou de conduits, dans la mesure où cela est judicieux du point de vue technique. Des faisceaux flexibles câbles ou de conduits selon l'invention sont tous des corps allongés qui sont appropriés pour le transport de substances, d'énergies ou d'informations d'une extrémité d'un câble ou d'un conduit à l'autre extrémité. En général des faisceaux de câbles ou de conduits sont formés de couches multiples, les couches individuelles ayant une fonction propre comme par exemple celle de la gaine isolante d'un câble ou d'une ligne électrique, qui entoure un ou plusieurs conducteurs, ou d'une armature de stabilisation. Selon un développement particulièrement avantageux de l'invention en rapport avec la séparation fonctionnelle des couches d'un faisceau de câbles ou de conduits, le faisceau flexible de câbles ou de conduits est configuré sous la forme d'un faisceau d'éléments entourant un canal intérieur de guidage et au moins un câble ou conduit est logé dans le canal de guidage. Le faisceau de câbles ou de conduits est agencé sous la forme d'un faisceau d'éléments qui entourent un canal intérieur guidage, dans lequel est disposé au moins un câble ou un conduit. De tels faisceaux d'éléments peuvent être configurés également comme des enveloppes ou gaines d'un câble électrique avec des rainures de centrage et/ou des nervures de centrage correspondantes de sorte que, lors de l'enroulement en spirale, on obtient un enroulement en forme de disque, au moyen de la liaison par formes complémentaires. L'avantage d'un tel faisceau d'éléments réside dans le fait que des câbles ou conduits ayant différentes fonctions peuvent être logés dans le canal de guidage. Par exemple, on peut loger des câbles ou des lignes pour la transmission de puissance parallèlement à des câbles ou des lignes pour la transmission de données, dans un canal commun de guidage. on peut imaginer de prévoir des blindages correspondant à l'intérieur du canal de guidage de manière à empêcher une perturbation de la transmission des données. Un autre avantage réside dans le fait qu'on peut agencer une armature située dans la gaine des câbles ou conduits de manière qu'elle soit plus légère ou on peut même la supprimer étant donné que des contraintes de traction agissent uniquement sur le faisceau de conduits ou de câbles, qui entoure l'armature, mais pas sur les câbles ou conduits situés dans le canal intérieur de guidage. De même, dans un tel canal de guidage on peut loger conjointement des conduits placés soumis à une pression intérieure et qui, en raison de la contrainte de pression, possèdent en général une section transversale circulaire. Les inconvénients dans le cas de l'enroulement en spirale de câbles ou conduits de section transversale circulaire sont compensés, et les câbles ou conduits, qui s'étendent dans le canal de guidage, peuvent avoir eux-mêmes une section transversale quelconque et même peuvent assumer des fonctions différentes. Selon une autre caractéristique de l'invention, un mandrin du touret, sur lequel est enroulé le faisceau flexible de câbles ou de conduits, est agencé au niveau de sa surface extérieure avec une configuration opposée à celle de la face inférieure du faisceau flexible de câbles ou de conduits. Ceci permet un positionneur précis de la couche d'enroulement, qui est située sur la périphérie extérieure du mandrin d'un touret à câbles ou conduits, en tant que couche de base pour d'autres couches d'enroulement, par le fait que la périphérie extérieure du mandrin du touret est agencée avec une configuration opposée à la configuration de la face inférieure du faisceau de câbles ou conduits. Grâce à cette caractéristique, le faisceau finalement enroulé de câbles ou conduits dispose d'une base positionnée correctement, ce qui garantit un enroulement en forme de disque. Enfin il est possible de disposer plusieurs faisceaux de câbles ou conduits côte-à-côte en spirale sur un touret câbles ou conduits. Avec le soutien latéral nécessaire uniquement dans un cadre limité, on peut même également se passer d'un flasque entre deux enroulements, dans le cas d'une configuration ayant une section transversale correspondante d'un faisceau de câbles ou conduits. Il est avantageux que les faisceaux de câbles ou de conduits situés dans les différents enroulements possèdent approximativement la même hauteur afin de prendre appui les uns sur les autres lors de l'opération d'enroulement. L'invention permet de réduire fortement la puissance des unités d'entraînement de tourets câbles ou conduits. Il en résulte une consommation plus faible d'énergie, et ce pour des vitesses possibles d'enroulement simultanément plus élevées. Les flasques n'assument plus la fonction de soutenir en soi un enroulement, mais servent au contraire d'aide pour l'enroulement pour empêcher des positions obliques de l'enroulement qui peuvent apparaître, lors d'un choc appliqué au faisceau de câbles ou conduits ou sous l'effet d'une action de fouet. Un flasque en tant qu'aide pour l'enroulement doit guider le faisceau de câbles ou conduits uniquement dans sa liaison par formes complémentaires. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 montre, sous la forme d'un schéma, une représentation en perspective d'un touret à câbles ou conduits, représenté en coupe partielle, et portant un faisceau de câbles ou conduits; - la figure 2 montre, en coupe transversale, une représentation en perspective de deux couches d'enroulement voisines d'un faisceau de câbles ou de conduits; - les figures 3 à 5 représentent différentes formes de réalisation de faisceaux flexibles de câbles ou de conduits, en coupe transversale; - la figure 6 représente, selon une vue en élévation latérale, un faisceau de câbles ou conduits disposé sur un touret à câbles ou conduits et agencé sous la forme d'un faisceau d'éléments; - la figure 7 représente une coupe du faisceau d'éléments de figure 6, prise suivant la ligne VII-VII dans la direction d'observation des flèches VIIa-VIIa. Sur la figure 1, la référence 1 désigne une partie d'un faisceau flexible de câbles ou de conduits, qui doit être enroulé sous une forme en spirale sur un mandrin 2 d'un touret 3 câbles ou conduits. Le mandrin 2 possède marginalement deux flasques 4, dont l'un seulement est représenté pour conserver une meilleure vue d'ensemble. Un second flasque 4 serait installé au niveau de la face frontale 5, représentée par des hachures, du mandrin 2 du touret. Le faisceau de câbles ou conduits 1, qui est situé sur la surface extérieure 6 du mandrin 2 du touret, est agencé de manière à avoir une forme de base rectangulaire en coupe transversale, sa face inférieure 7 étant tournée vers l'axe A du touret 3 à câbles ou conduits. Sa face supérieure 8, extérieure du point de vue radial, est agencée avec une configuration opposée à celle de sa face intérieure 7 et possède des nervures de centrage 9 qui s'étendent parallèlement entre elles dans la direction longitudinale. En coupe transversale, les nervures de centrage 9 ont une configuration en forme de triangle et correspondent des rainures de centrage 10 ayant une configuration de forme opposée, qui sont présentes dans la face inférieure 7 du faisceau 1 de câbles ou de conduits. De même sur la surface supérieure 6 du mandrin 2 du touret sont disposées des nervures de centrage 11 ayant une configuration opposée à celle des rainures de centrage 10 situées dans la face inférieure 7 du faisceau 1 de câbles ou de conduits. Les nervures de centrage 11 s'engagent selon une liaison par formes complémentaires dans les rainures de centrage 10 de la face inférieure 7, ce qui a pour effet que la couche intérieure d'enroulement, qui est en contact avec le mandrin 2 du touret, est guidé avec un effet de centrage lors de l'opération d'enroulement. La figure 2 représente l'exemple de deux couches d'enroulement voisines 12, 13 d'un faisceau flexible 1 de câbles ou de conduits. Les nervures de centrage 9 situées sur la face supérieure 8 de la couche intérieure d'enroulement 12 s'engagent selon une liaison par formes complémentaires dans les rainures de centrage 10 formées dans la face inférieure 7 de la couche d'enroulement extérieure 13. En raison de la présence des nervures de centrage 9 de forme triangulaire en coupe transversale, on obtient un centrage automatique des couches d'enroulement superposées 12, 13. Le faisceau 1 de câbles ou conduits est dimensionné de telle sorte que les conducteurs 14, qui sont guidés dans ce faisceau, possèdent en dépit de la présence des rainures de centrage 10, une gaine 15 suffisamment épaisse. La figure 3 représente en coupe transversale une autre forme de réalisation d'un faisceau flexible 1a de câbles ou conduits, une rainure de centrage 10a ainsi qu'une nervure de centrage 9a étant présentes à une certaine distance réciproque sur la face supérieure 8a du faisceau. La face inférieure 7a du faisceau est agencée avec une configuration opposée correspondant aux rainures de centrage 10a et aux nervures de centrage 9a, c'est-à- dire qu'elle est pourvue de nervures de centrage 9a et d'une rainure de centrage 10a. L'ensemble du faisceau 1a de câbles ou de conduits possède une configuration symétrique par rapport à son plan médian longitudinal vertical MLE qui s'étend dans la direction longitudinale. Les formes de réalisation, représentées sur les figures 4 et 5, de faisceaux flexibles 1b, 1c de câbles ou de conduits sont également agencés avec une forme symétrique par rapport à leurs plans médians longitudinaux verticaux MLE1, MLE2, qui s'étendent dans direction longitudinale. Contrairement aux formes de réalisation représentées sur les figures 2 et 3, sur la figure 4 la face supérieure 8b et la face inférieure 7b du faisceau lb de câbles ou conduits sont agencées avec des configurations en zigzag opposées, les nervures de centrage 9b et les rainures de centrage 10b se rejoignant d'une manière continue Dans cette forme de réalisation, trois rainures de centrage 11b sont situées dans la face supérieure 8b, et le nombre des rainures de centrage 10b et des nervures de centrage 10b est naturellement variable en fonction des exigences du point de vue technique. La face inférieure 7b possède alors trois nervures de centrage 9b et deux rainures de centrage 9b. De même, le contour des faces supérieures et des faces inférieures 8, 8a, 8b et 7, 7a, 7b de faisceaux flexibles 1, 1a, lb de câbles ou conduits n'est pas limité à des nervures de centrage 9, 9a, 9b et à des rainures de centrage 10, 10a, 10b, qui ont une forme essentiellement triangulaire. Comme on le voit pour le faisceau de câbles ou de conduits représenté sur la figure 5, les faces supérieures 8c et les faces inférieures 7c peuvent être également configurées avec des formes ondulées opposées. Par conséquent les nervures de centrage 9c situées sur la face inférieure ainsi que sur la face supérieure 8c sont cintrées avec une forme convexe et les rainures de centrage sont cintrées avec une forme concave. Cependant ce qui est essentiel dans toutes les formes de réalisation c'est que des couches d'enroulement voisines d'un faisceau 1, la, 1b, 1c de câbles ou de conduits engrènent l'une dans l'autre selon une liaison par formes complémentaires de manière à garantir, lors de 'opération d'enroulement, un enroulement en forme de disque aligné radialement d'une manière aussi précise que possible. La figure 6 représente un faisceau 1d de câbles ou de conduits, agencé sous la forme d'un faisceau d'éléments. Le faisceau 1d de câbles ou de conduits est constitué par des éléments individuels 16, 17 reliés entre eux de manière à pouvoir tourner. La figure 7 représente l'agencement en coupe transversale d'un élément 17, dans une représentation en coupe du faisceau 1d de câbles ou de conduits. Chaque élément 17 est traversé par un canal intérieur de guidage 18, dans lequel, dans cet exemple de réalisation, deux câbles ou conduits 19, 20, ayant des configurations différentes en coupe transversale et des fonctions différentes sont logés. Par exemple le câble 19, qui possède le diamètre le plus grand, peut être une ligne d'alimentation en énergie et le câble 20 est câble de transmission de données. Des nervures de centrage 9d indiquées schématiquement et une rainure de centrage 10d la face supérieure 8d des éléments 17 ainsi que des rainures de centrage 10d agencées avec une configuration opposee et une nervure de centrage 9d sur la face inférieure 7d assurent la liaison par formes complémentaires de deux couches enroulement voisines du faisceau 1d de câbles ou de conduits. Des boulons 21, qui sont bloqués contre tout decalage axial, traversent des perçages d'articulation 22 d'éléments 16, 17 voisins et relient ces derniers entre eux d'une manière articulée permettant une rotation. De même le faisceau de câbles ou de conduits est agencé de manière à être symétrique, des deux côtés, par rapport à son plan médian longitudinal vertical MLE3. REVENDICATIONS 1. Faisceau flexible de câbles ou de conduits, qui peut être enroulé en spirale sur un touret à câbles ou conduits (2), caractérisé en ce la face inférieure (7, 7a-d) du faisceau flexible de câbles ou de conduits (1, la d), tournée vers l'axe (A) du touret à câbles ou conduits (2), est agencée avec une configuration opposée à celle de la face supérieure (8, 8a-d), exterieure du point de vue radial, du faisceau de câbles ou conduits, la face inférieure (7, 7a-d) et la face supérieure (8, 8a-d) de deux couches d'enroulement voisines (12,13) du faisceau de câbles ou de conduits (1, la- s'engageant l'une dans l'autre selon une liaison par formes complémentaires. 2. Faisceau flexible de tables ou de conduits selon la revendication 1, caractérise en ce que la face supérieure et/ou la face inférieure (7, 7a-d; 8, 8a-d) possèdent des rainures de centrage (10, lOa-d) et/ou des nervures dè centrage (9, 9a-d), s'étendent dans la direction longitudinale. 3. Faisceau flexible de tables ou de conduits selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est configuré d'une maniere symétrique par rapport à son plan médian longitudinal vertical (MLE, MLE1, MLE2, MLE3). 4. Faisceau flexible de tables ou de conduits selon l'une quelconque des revendicatiorïs 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est configuré sous forme d'un faisceau d'éléments entourant un canal intérieur de guidage (18) et qu'au moins un câble ou conduit 19, 20) est logé dans le canal de guidage (18). S. Faisceau flexible de tables ou de conduits selon la revendication 4, caractérisé en ce que des câbles ou conduits (19, 20) ayant des configurations différentes en coupe transversale et/ou des fonctions différentes sont logés dans le canal de guidage ( ). 6. Touret à câbles ou conduits servant à recevoir un faisceau flexible de câbles ou de conduits selon l'une quelconque des revendications 1 5, caractérisé en ce qu'un mandrin (2) du touret, sur lequel est enroulé le faisceau flexible de câbles ou de conduits (1, 1a-d), est agencé au niveau de sa face extérieure (6) avec une configuration en sens opposé à celle de la face inférieure (7, 7a-d) du faisceau flexible de cables ou de conduits (1, 1a-d). 7. Touret à câbles ou conduits selon la revendication 6, caractérisé en ce que plusieurs faisceaux flexibles de câbles ou de conduits (1, 1a-d) sont enroulés en spirale côte-à-côte sur un mandrin (2) du touret.