Brevet FR3074128A1 — publié le 20190531

SUPPORT DE PROTECTION D'UN FAISCEAU DE TRANSMISSION FILAIRE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention se rapporte à la protection contre l'arrachage ou la déchirure par fatigue due à des déformations en flexion répétées d'un faisceau d'un ou plusieurs fils de transmission, notamment électrique ou optique, reliant un équipement d'instrumentation positionné dans l'environnement d'un palier de guidage d'un ensemble tournant, à une unité de traitement ou de commande distante. Elle a trait en particulier, bien que de façon non exclusive, à l'instrumentation d'un galet de guidage d'un câble d'une remontée mécanique, ou d'un galet de transmission par courroie ou par chaîne d'un système mécanique. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE [0002] Lorsque l'on cherche à connecter à une unité de traitement distante, à l'aide de fils électriques, des équipements d'instrumentation ou de commande électrique, tels que des capteurs, positionnés près d'un pivot de guidage d'un ensemble tournant, se pose la question de la protection des fils électriques, notamment contre le sectionnement ou l'arrachage. [0003] Pour limiter le risque de sectionnement, on sait protéger les fils électriques par une gaine semi-rigide, qui peut également procurer un blindage 20 électromagnétique. [0004] La protection contre l'arrachage, qui est notamment nécessaire lorsque l'environnement n'est pas totalement contrôlé, par exemple durant des phases d'intervention humaine sur l'ensemble tournant, est plus mal résolue, notamment si l'on cherche à ce que cette protection n'interdise pas une intervention sur les fils 25 électriques. EXPOSÉ DE L'INVENTION [0005] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et à proposer des moyens pour éviter l'arrachage des fils de connexion entre un 2 équipement d'instrumentation d'une pièce cylindrique, tel qu'un pivot, une bague fixe de palier, et une unité de commande ou de traitement distante. [0006] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un support de protection d'un faisceau de transmission filaire d'un ou plusieurs fils de 5 transmission, comportant une gaine de protection entourant le faisceau de transmission filaire, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un étrier de maintien comportant une base arquée comportant une face concave qui, dans une position opérationnelle du support de protection, présente, dans un plan de référence de l'étrier de maintien perpendiculaire à un axe de référence de l'étrier de maintien, un 10 centre de courbure situé sur l'axe de référence, et deux branches d'extrémité formant deux mâchoires se faisant face et venant pincer une portion d'extrémité de la gaine, les deux mâchoires étant situées à une distance de l'axe de référence de l'étrier de maintien strictement supérieure au rayon de courbure de la face concave de la base arquée, et de préférence supérieure à deux fois le rayon de courbure de la face 15 concave de la base arquée. La base de l'étrier est destinée à enserrer une portée cylindrique convexe de la pièce portant l'équipement d'instrumentation, pour permettre une reprise des efforts exercés sur la gaine par la portée cylindrique. [0007] Suivant un mode de réalisation, la portion d'extrémité de la gaine comporte une ouverture orientée vers l'axe de référence. Alternativement, d'autres orientations peuvent être envisagées. On peut notamment envisager que l'ouverture soit orientée parallèlement à l'axe de référence. [0008] Suivant un mode de réalisation, la gaine présente des reliefs d'accrochage et les deux mâchoires comportent des reliefs d'accrochage complémentaires venant en prise avec les reliefs d'accrochage de la gaine. De préférence, ces reliefs sont orientés de manière à empêcher un arrachage de la gaine dans une direction radiale par rapport à l'axe de référence. Il peut notamment s'agir d'annelures formées sur la surface extérieure de la gaine, en prise avec des dentures formées sur les mâchoires. On peut également prévoir des reliefs empêchant une torsion de la gaine autour d'un axe radial, par exemple des cannelures dans l'axe de la gaine en prise avec des striures formées dans les mâchoires. 3 [0009] Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, le support de protection comporte en outre un collier de serrage des branches de l'étrier de maintien, de préférence un collier de serrage souple, le collier de serrage empêchant les branches de s'ouvrir. Ce collier peut être un collier de serrage autobloquant, de 5 préférence un collier de serrage en plastique. De préférence, le collier de serrage entoure les branches et la gaine. Le collier de serrage peut ainsi servir de retenue supplémentaire de la gaine. Suivant un mode de réalisation, les deux branches comportent chacune au moins une gorge de retenue du collier de serrage, située de préférence à plus grande distance de l'axe de référence que les mâchoires. La gorge 10 permet un bon positionnement et évite un désengagement du collier. Son éloignement par rapport à la base de l'étrier permet un plus grand bras de levier lors du serrage du collier. [0010] Suivant un mode de réalisation, la face concave de la base de l'étrier de maintien est cylindrique. On peut également envisager que la face concave soit 15 cannelée, ou de forme complémentaire à celle de l'axe ou du profilé destiné à l'accueillir. [0011] Suivant un mode de réalisation, les mâchoires et la portion d'extrémité de la gaine se trouvent d'un seul côté du plan de référence. La gaine se trouve ainsi décalée axialement par rapport à la base de l'étrier, ce déport pouvant être utile pour 20 éloigner la gaine de pièces mobiles situées à proximité du plan de référence. [0012] Suivant un autre mode de réalisation, les mâchoires et la portion d'extrémité de la gaine se trouvent dans le plan de référence. [0013] De préférence, la face concave cylindrique s'étend circonférentiellement sur un angle supérieur à 180° de préférence supérieur à 210°, et de préférence 25 inférieur à 300°, de préférence inférieur à 270° autour de l'axe de référence. La fonction de maintien de l'étrier est ainsi réalisée dans toutes les directions du plan de référence. [0014] Suivant un mode de réalisation, l'étrier de maintien est élastique. L'élasticité de l'étrier permet d'écarter les branches, pour désengager l'extrémité de 4 la gaine. Elle permet également d'adapter un même étrier à plusieurs diamètres de gaine. Le cas échéant, si l'élasticité est suffisante, elle permet enfin, en écartant suffisamment les branches, le montage de l'étrier sur l'arbre ou le profilé destiné à l'accueillir, et d'éviter ainsi de devoir le faire glisser depuis une extrémité. 5 [0015] Dans un état de repos du support de protection, l'étrier de maintien est de préférence non contraint et les deux mâchoires sont plus proche l'une de l'autre que dans la position opérationnelle. Au repos, le rayon de courbure de la face concave de l'étrier n'est pas nécessairement constant, et peut être au moins localement inférieur au rayon de courbure dans la position opérationnelle. 10 [0016] Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un ensemble instrumenté comportant un pivot fixe définissant un axe de révolution, un ensemble mobile tournant par rapport au pivot fixe autour de l'axe de révolution, un équipement d'instrumentation ou de commande comportant un ou plusieurs composants solidaires du pivot fixe, un faisceau de transmission filaire d'un ou 15 plusieurs fils de transmission entre le ou les composants de l'équipement d'instrumentation ou de commande et un dispositif distant. De manière remarquable, le pivot fixe comporte une portée annulaire convexe ayant un rayon de courbure déterminé, et l'ensemble instrumenté comporte en outre un support de protection selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont la gaine entoure le 20 faisceau de transmission filaire, la face concave de l'étrier de maintien étant en contact surfacique avec la portée annulaire convexe, le rayon de courbure de la face concave de l'étrier de maintien étant égal au rayon de courbure de la portée annulaire convexe. [0017] En particulier, l'ensemble mobile est un galet de guidage d'un câble, 25 notamment d'un câble de remontée mécanique ou un galet de transmission par courroie ou chaîne. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES [0018] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : 5 la figure 1, une coupe, dans un plan axial, d'un galet de guidage d'un câble de remontée mécanique constituant un ensemble instrumenté suivant un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2, une vue de face de l'ensemble instrumenté de la figure 1; 5 - la figure 3, une vue en perspective d'un détail de l'ensemble instrumenté de la figure 1; - la figure 4, une vue en perspective d'un support de protection de l'ensemble instrumenté de la figure 1 ; - la figure 5, une vue éclatée des composants du support de protection de 10 la figure 4 ; [0019] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION [0020] Sur les figures 1 à 3 est illustré un dispositif de guidage 10 d'un câble 12, 15 notamment d'un câble de remontée mécanique. Le dispositif de guidage 10 comporte notamment, et de façon connue, un ensemble mobile constitué d'un galet 14 pourvu d'une gorge de guidage 16 du câble 12 et tournant autour d'un axe de révolution 100 fixe dans un référentiel défini par un support fixe 18 constitué par un bras 20 deux flasques 21, 22 fixés l'un à l'autre par une tige filetée de fixation 23, un manchon 20 d'entretoise 24 glissé sur la tige 23 et maintenant une distance prescrite entre les deux flasques 21, 22 et un écrou 26 vissé sur la tige filetée 23 et en appui contre un épaulement du flasque 21. [0021] L'axe de révolution 100 est l'axe géométrique de la tige de fixation 22 et du manchon d'entretoise 24 qui constitue un pivot pour le galet 14, et le guidage en 25 rotation du galet 14 est réalisé par deux roulements 28, 30 présentant chacun une bague intérieure fixe 32, 34 frettée sur le manchon 24, une bague extérieure tournante 36, 38 et des corps roulants 40, 42, guidés par des chemins de roulements formés sur les bagues 32, 34, 36, 38. 6 [0022] De manière remarquable, l'extrémité du manchon d'entretoise 24 est en saillie par rapport aux roulements 28, 30 et forme une portée cylindrique 44 dans un volume axial encadré d'un côté par l'un des flasques 21,22 et de l'autre par le galet 14 et son roulement 28. 5 [0023] Les bagues fixes 32, 34 des deux roulements sont équipées d'une cellule de mesure de déformations 46, 48 constituée d'un pont de jauges extensométriques ou éventuellement d'une fibre optique à réseau de Bragg, et le cas échéant d'un circuit de conditionnement ou de prétraitement du signal. Ces cellules de mesure 46, 48 sont reliées à un tableau électrique distant (non représenté) par l'intermédiaire d'un 10 faisceau 50 de fils électriques ou fibres optiques 52, 54, qui passent au travers d'une gaine de protection 56. [0024] Dans le volume situé entre le flasque 21 et le galet 14 est positionné un étrier 58 de maintien de la gaine 56, qui forme avec la gaine 56 un support de protection 60 du faisceau de fils électriques ou fibres optiques illustré en détail sur 15 les figures 4 et 5. [0025] L'étrier 58 comporte une base arquée 62 présentant une face concave cylindrique 64. Dans la position opérationnelle du support de protection illustrée sur les figures 1 à 3, cette face concave cylindrique 64 est en contact surfacique avec la portée cylindrique 44 et présente, dans un plan de référence P de l'étrier 20 perpendiculaire à un axe de référence 200 de l'étrier 58 confondu avec l'axe de la portée cylindrique 44 du manchon d'entretoise 24 et à l'axe de révolution 100 du galet 14, un centre de courbure situé sur l'axe de référence 200. En particulier, le rayon de courbure R de la face concave cylindrique 64 est égal au rayon de la portée cylindrique 44. La face concave cylindrique 64 s'étend circonférentiellement sur un 25 angle supérieur à 180° de préférence supérieur à 210°, et de préférence inférieur à 300°, de préférence inférieur à 270° autour de l'axe de référence 200. [0026] L'étrier 58 comporte en outre deux branches d'extrémité 66, 68 s'étendant depuis la base 62 de l'étrier 58 radialement vers l'extérieur. Les deux branches 66, 68 forment deux mâchoires 70, 72 se faisant face et venant pincer une 30 portion d'extrémité 74 de la gaine 56. Les mâchoires 70, 72 et la portion d'extrémité 7 74 de la gaine 56 sont axialement décalées par rapport à la base 62 de l'étrier 58, et se trouvent au moins partiellement d'un côté du plan de référence P. [0027] Dans la position opérationnelle, les deux mâchoires 70, 72 sont situées à une distance de l'axe de référence 200 de l'étrier 58 strictement supérieure au rayon 5 de courbure R de la face concave 64 de la base arquée 62. En pratique, cette distance est supérieure à deux fois le rayon de courbure R de la face concave 64 de la base arquée 62. [0028] La portion d'extrémité 74 de la gaine 56 comporte une ouverture 76 orientée vers l'axe de référence 200. 10 [0029] La gaine 56 est annelée et les deux mâchoires 70, 72 comportent des dentures complémentaires venant en prise avec les anneaux 78 de la gaine 56. [0030] L'étrier 58 est formé en un matériau permettant une légère déformation élastique de rapprochement ou d'éloignement des mâchoires 70, 72, par exemple un polyéthylène de haute densité ou polyamide chargé. Cette déformation élastique est 15 mise à profit pour écarter les branches 66, 68 lors du montage de l'étrier 58 sur le manchon d'entretoise 24. [0031] Le support de protection 60 comporte en outre un collier de serrage 80 autobloquant souple, qui entoure les branches 66, 68 de l'étrier 58 et la portion d'extrémité 74 de la gaine 56. Le collier de serrage 80 vient s'insérer dans deux 20 gorges de retenue 82, 84 formées aux extrémités des deux branches 66, 68, à plus grande distance de la base 62 de l'étrier 58 que les mâchoires 70, 72. [0032] Dans la position de repos de la figure 5, avant montage de l'étrier 58 sur la portée cylindrique 44 du manchon d'entretoise 24, le rayon de courbure R de la face concave 64 de la base de l'étrier, et plus généralement la forme de l'étrier 58 et en 25 particulier la distance entre les mâchoires 70, 72, sont identiques, ou sensiblement identiques, à celles observées après montage dans la position opérationnelle. La distance entre les mâchoires 70, 72, est inférieure au rayon de courbure R et égale ou sensiblement égale au diamètre extérieur de la portion d'extrémité 74 de la gaine 56. 8 [0033] En variante, on peut prévoir que les branches 66, 68 soient plus proches l'une de l'autre dans la position de repos que dans la position opérationnelle, voire au contact l'une de l'autre. [0034] En variante, on peut prévoir que la base 64 de l'étrier soit cannelée, de 5 sorte que la face intérieure concave 64 est constituée par morceaux. On peut également le cas échéant prévoir un relief ou un creux d'indexation angulaire pour figer la position angulaire de l'étrier 58 par rapport au support fixe 18. [0035] Ce qui a été décrit ici pour la protection d'un faisceau de fils électriques ou fibres optiques dédiés à des cellules de mesure de déformations est transposable à 10 d'autres équipements d'instrumentation ou de commande électrique dans l'environnement des roulements 28, 30, et notamment à la protection des fils électriques ou optiques de connexion de divers capteurs, notamment d'effort, de couple, de vibration, de température, de position, de vitesse ou d'accélération. REVENDICATIONS1 Support de protection (60) d'un faisceau de transmission filaire (50) d'un ou plusieurs fils de transmission (52, 54), comportant une gaine de protection (56) entourant le faisceau de transmission filaire (50), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un étrier de maintien (58) comportant une base arquée (62) comportant une face concave (64) qui, dans une position opérationnelle du support de protection (60), présente, dans un plan de référence (P) de l'étrier de maintien (58) perpendiculaire à un axe de référence (200) de l'étrier de maintien (58), un centre de courbure (0) situé sur l'axe de référence (200), et deux branches d'extrémité (66, 68) formant deux mâchoires (70, 72) se faisant face et venant pincer une portion d'extrémité (74) de la gaine (56), les deux mâchoires (70, 72) étant situées à une distance de l'axe de référence (200) de l'étrier de maintien (58) strictement supérieure au rayon de courbure (R) de la face concave (64) de la base arquée (62), et de préférence supérieure à deux fois le rayon de courbure (R) de la face concave (64) de la base arquée (62). 2. Support de protection (60) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion d'extrémité (74) de la gaine (56) comporte une ouverture (76) orientée vers l'axe de référence (200). 3. Support de protection (60) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine (56) présente des reliefs d'accrochage (78) et les deux mâchoires (70, 72) comportent des reliefs d'accrochage complémentaires venant en prise avec les reliefs d'accrochage de la gaine (56). 4. Support de protection (60) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de protection (60) comporte en outre un collier (80) de serrage des branches (66, 68) de l'étrier de maintien (58), de préférence un collier de serrage (80) souple, le collier de serrage (80) empêchant les branches (66, 68) de s'ouvrir. 10 5. Support de protection (60) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le collier de serrage (80) entoure les branches (66, 68) et la gaine (56). 5 6. Support de protection (60) selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce que les deux branches (66, 68) comportent chacune au moins une gorge de retenue (82, 84) du collier de serrage (80), située de préférence à plus grande distance de l'axe de référence (200) que les mâchoires (70, 72). 10 7. Support de protection (60) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face concave (64) de la base (62) de l'étrier de maintien (58) est cylindrique. 8. Support de protection (60) selon l'une quelconque des revendications 15 précédentes, caractérisé en ce que les mâchoires (70, 72) et la portion d'extrémité (74) de la gaine (56) se trouvent d'un seul côté du plan de référence (P). 9. Support de protection (60) selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce que les mâchoires (70, 72) et la portion d'extrémité (74) de la gaine (56) se trouvent dans le plan de référence (P). 10. Support de protection (60) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face concave cylindrique (64) s'étend 25 circonférentiellement sur un angle supérieur à 180° de préférence supérieur à 210°, et de préférence inférieur à 300°, de préférence inférieur à 270° autour de l'axe de référence (200). 11. Support de protection (60) selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que l'étrier de maintien (58) est élastique. 11 12. Support de protection (60) selon la revendication 11, caractérisé en ce que dans un état de repos du support de protection (60), l'étrier de maintien (58) est non contraint et les deux mâchoires (70, 72) sont plus proche l'une de l'autre que dans la position opérationnelle. 5 13. Ensemble instrumenté (10) comportant un pivot fixe (24) définissant un axe de révolution (100), un ensemble mobile (14) tournant par rapport au pivot fixe (24) autour de l'axe de révolution (100), un équipement d'instrumentation ou de commande comportant un ou plusieurs composants (46, 48) solidaires du 10 pivot fixe (24), un faisceau de transmission filaire (50) d'un ou plusieurs fils de transmission (52, 54) entre le ou les composants (46, 48) de l'équipement d'instrumentation ou de commande et un dispositif distant, caractérisé en ce que : le pivot fixe (24) comporte une portée annulaire convexe (44) ayant un rayon de courbure déterminé, et l'ensemble instrumenté comporte en outre un 15 support de protection (60) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont la gaine (56) entoure le faisceau de transmission filaire (50), la face concave (64) de l'étrier de maintien (58) étant en contact surfacique avec la portée annulaire convexe (44), le rayon de courbure (R) de la face concave (64) de l'étrier de maintien (58) étant égal au rayon de courbure de la portée 20 annulaire convexe (44). 14. Ensemble instrumenté (10) selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'ensemble mobile est un galet de guidage (14) d'un câble (12), notamment d'un câble de remontée mécanique ou un galet de transmission par courroie ou 25 chaîne.