Brevet FR3136901A1 — publié le 20231222

La présente invention concerne un dispositif de retenue de l’extrémité d’un câble (4) destiné à s’opposer à une traction exercée sur ledit câble, caractérisé en ce qu’il comprend une bague interne fixe (1) montée dans un élément cylindrique externe rotatif (2) portant une série de fibres (3) qui s’étend transversalement à l’intérieur de ladite bague et qui est destiné à recevoir l’extrémité dudit câble, lesdites fibres venant s’enrouler autour de cette extrémité par rotation de l’élément externe (2) pour la coincer par un serrage périphérique. Figure de l’abrégé : Figure 4 DISPOSITIF DE RETENUE DES EXTRÉMITÉS DE CÂBLES L’invention se rapporte à un dispositif destiné à assurer la retenue des extrémités de câbles. Il existe différentes situations dans lesquelles l’extrémité d’un câble doit être retenue dans un élément fixe pour permettre, soit de réaliser son cheminement, soit de réaliser une liaison avec les extrémités d’autres câbles. Ainsi, dans le domaine mécanique, la mise sous tension d’un câble nécessite de coincer et de bloquer l’une de ses extrémités pour pouvoir exercer une traction sur son autre extrémité. Il existe, notamment, des serre-câbles qui sont utilisés pour assurer cette fonction, seuls ou en association avec des éléments d’ancrage. Par ailleurs, dans le domaine électrique, la connexion entre plusieurs câbles conducteurs nécessite la prise de leurs extrémités dénudées pour réaliser une mise en contact. Ainsi, on utilise, notamment, des connecteurs du type « Wago » (marque déposée) ou des bornes à vis (dominos). Mais, généralement, ces connecteurs ne peuvent pas assurer à eux-seuls la retenue mécanique des câbles. L’invention cherche à répondre à un cahier des charges très strict consistant à disposer d’un dispositif capable d’assurer une retenue ferme de câbles très souples, glissants et très fins (de diamètres inférieurs au millimètre et jusqu’à quelques millimètres) et qui ne soit susceptible de n’opposer qu’une faible résistance lors de la prise de l’extrémité libre du câble qui est elle-même très courte. En outre, le dispositif de l’invention doit s’intégrer dans un système automatisé destiné à réaliser le cheminement du câble qui impose au dispositif de retenue diverses contraintes de fonctionnement difficilement compatibles entre elles, telles que, notamment, une forte résistance à la force de traction exercée sur le câble du fait de son cheminement conjointement à un serrage préservant l’intégrité des composants du câble. Enfin, ce dispositif doit aussi comporter une interface pour son maintien mécanique sur le support de cheminement et permettre une extraction aisée de l’extrémité retenue pour libérer rapidement le câble à la fin des opérations de cheminement. Or, il s’avère que l’état de la technique, soit n’offre pas de moyens simples et fiables capables de satisfaire toutes ces conditions, soit divulgue des solutions nécessitant l’utilisation d’outils complexes selon des procédures en plusieurs étapes qui ne sont pas compatibles avec les objectifs de l’invention. Dans ce contexte et pour résoudre les problèmes techniques posés par l’état de la technique ou pallier ses insuffisances, l’invention propose un dispositif permettant d’assurer la retenue du câble en créant un nœud réversible autour de son extrémité qui s’oppose à une force de traction exercée sur le câble sans risque de le blesser. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif de retenue de l’extrémité d’un câble destiné à s’opposer à une traction exercée sur ce câble, caractérisé en ce qu’il comprend une bague interne fixe montée dans un élément cylindrique externe rotatif portant au moins une série de fibres qui s’étend transversalement à l’intérieur de ladite bague et qui est destiné à recevoir l’extrémité dudit câble, lesdites fibres venant s’enrouler autour de cette extrémité par rotation de l’élément externe pour la coincer par un serrage périphérique. Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, le dispositif de retenue comporte un élément de rappel associé, d’une part, à un organe de blocage en rotation de l’élément externe et, d’autre part, à un mécanisme de butée escamotable, pour assurer, d’une part, le verrouillage sous tension de la série de fibres autour de l’extrémité du câble et, d’autre part, son déverrouillage automatique pour libérer le câble. Selon une variante de réalisation, l’élément de rappel comprend un bourrelet élastique et déformable fixé à la périphérie de l’élément externe. Selon une caractéristique de cette variante, l’organe de blocage en rotation comprend un ergot destiné à coopérer avec un mécanisme de butée escamotable. Selon une autre caractéristique de cette variante, le mécanisme de butée escamotable comprend un poussoir dont une extrémité est au contact de l’ergot et un obturateur dans lequel est logé une tige transversale coulissante formant verrou. Selon une autre caractéristique avantageuse, le pourtour de la bague est pourvu d’au moins une fente traversée par au moins un premier côté de la série de fibres qui est fixé sur la paroi de l’élément cylindrique externe. De préférence, le pourtour de la bague est solidaire du second côté de la série de fibres opposé au premier côté. Selon une variante spécifique de réalisation du dispositif de l’invention, le pourtour de la bague est pourvu de deux fentes diamétralement opposées traversées par les deux côtés de la série de fibres. Selon une autre variante de réalisation, le faisceau de fibres comprend une série de fibres diamétrales et une série de fibres croisées, les deux séries de fibres s’étendant dans des plans transversaux parallèles. De préférence, les plans des séries de fibres sont décalés d’une distance comprise entre 0,1 et 2 mm, chaque série de fibres comprenant de 10 à 10000 fibres dont le diamètre est compris entre 0.7 µm et 1 mm. Selon d’autres caractéristiques de l’invention, le diamètre intérieur de l’élément cylindrique externe est compris entre 0.72 et 16 mm et le diamètre intérieur de la bague est compris entre 0.7mm et 15 mm. Selon une variante de réalisation de l’invention, les fibres sont réalisées de préférence en polyester. Un autre objet de l’invention est un procédé de mise en forme d’un cheminement de câbles au moyen d’un dispositif tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce que l’on introduit l’extrémité d’au moins l’un des câbles dans la bague interne fixe au sein de la toile formée par au moins une série de fibres puis on tourne l’élément cylindrique externe de façon à enrouler les fibres autour de ladite extrémité jusqu’à obtenir un serrage par enlacement assurant la retenue de cette extrémité dans le dispositif lors d’une traction sur le câble. Le principe de l’invention repose sur un enroulement hélicoïdal de fibres sur l’extrémité d’un câble. L’enlacement résultant, qui est réversible à la manière d’un nœud, résiste à la traction exercée sur le câble et est réalisé grâce à un dispositif formé d’un embout portant les fibres et comprenant deux parties rotatives l’une par rapport à l’autre. Le dispositif de l’invention résout de façon performantes les problèmes techniques posés par les conditions sévères figurant, en particulier, dans les cahiers des charges de l’industrie aéronautique où les câbles présentent de faibles diamètres. Mais l’invention trouve aussi des applications intéressantes dans d’autres domaines, tels que les constructions mécaniques (automobile, ferroviaire, …) et les équipements électriques en étant capable d’assurer des connexions mécaniquement résistantes entre extrémités de faisceau de câbles conducteurs soumis à des contraintes mécaniques. Le dispositif de l’invention permet de maîtriser le cheminement des câbles et rend ainsi possible la mise en œuvre d’un procédé de cheminement automatisé offrant un gain de temps de cycles compris entre 30 et 45% au moyen d’un robot du type « cobot ». PRÉSENTATION DES FIGURES D’autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : est une vue en coupe transversale d’un mode de réalisation préférentiel du dispositif de retenue de câble selon l’invention. est une vue en perspective de la bague interne du dispositif de la . est une vue en coupe transversale du dispositif de retenue de la dans lequel est engagée une extrémité de câble avant verrouillage. est une vue en coupe transversale du dispositif de retenue de la dans lequel est retenue et verrouillée une extrémité de câble. est une vue en coupe transversale d‘une variante de réalisation du dispositif de retenue de l’invention qui est ici logé dans un bâti et représenté en position de repos. est une vue en coupe transversale de la variante de la qui est représentée en position de verrouillage et dans laquelle est retenue une extrémité de câble. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par les mêmes signes de référence sur l’ensemble des figures. Naturellement, les modes de réalisation de l’invention illustrés par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. L’invention concerne le domaine général de la mécanique et, plus spécialement, de la gestion des câbles lors de leur cheminement. En particulier, l’invention s’intéresse à la retenue des extrémités de câbles lorsqu’ils sont soumis à des tractions dans la direction longitudinale. L’objectif de l’invention est ainsi de proposer un dispositif de retenue d’une extrémité d’un câble destiné à s’opposer à une traction exercée sur l’autre extrémité de ce câble. Accessoirement, l’invention peut s’appliquer à la retenue conjointe des extrémités respectives de câbles en faisceau et assurer subsidiairement, leur contact mutuel et leur connexion électrique si ces câbles sont conducteurs. A cet effet et comme illustré par les figures, le dispositif de l’invention comprend une bague interne fixe 1 montée dans un élément cylindrique externe rotatif 2, sous forme de collier ou de manchon, portant au moins une série de fibres 3 qui s’étend transversalement à l’intérieur de la bague1. Dans le mode de réalisation représenté ici, les fibres 3 sont réparties en une série de fibres diamétrales 3a et une série de fibres croisées 3b, les deux séries de fibres 3a, 3b s’étendant dans des plans transversaux parallèles, comme illustré par la . Toutefois, l’invention n’est pas limitée à deux séries de fibres et, en fonction des caractéristiques du câble et de la force de traction exercée, il est possible de prévoir des séries de fibres complémentaires. Les plans des séries de fibres 3a, 3b sont décalés d’une distance comprise entre 0.1 et 2 mm. Chaque série de fibres comprend de 10 à 10000 fibres dont le diamètre est compris entre 0.7 µm et 1 mm. Les fibres 3 sont réalisées, de préférence, en polyester. Le diamètre intérieur de l’élément cylindrique externe 2 est compris entre 0.72 et 16 mm tandis que le diamètre intérieur de la bague 1 est compris entre 0.7mm et 15 mm. Comme illustré par la , les séries de fibres 3 sont destinées à recevoir l’extrémité d’au moins un câble 4 qui est engagée au sein et, de préférence, au centre de la toile formée par les séries de fibres 3. L’extrémité du câble 4 est ensuite retenue et coincée dans le dispositif de l’invention grâce à l’enroulement périphérique des fibres 3 autour de cette extrémité par rotation de l’élément externe 2 et à l’enlacement serrant résultant, comme illustré par la flèche de la (orientée ici dans le sens horaire). La retenue du câble est réversible à la manière d’un nœud en effectuant une rotation de sens inverse de l’élément externe 2. Le dispositif de retenue de l’invention peut comporter aussi des moyens de blocage en rotation de l’élément externe 2 pour assurer, d’une part, le verrouillage sous tension des fibres 3 autour de l’extrémité du câble 4 et, d’autre part, son déverrouillage automatique pour libérer le câble, une fois que la traction est relâchée. Ces moyens de verrouillage sont décrits plus loin en référence aux figures 5 et 6. D’un point de vue structurel, le pourtour de la bague interne 1 est pourvu d’au moins une fente 10 traversée par au moins un premier côté 31 des séries de fibres 3 qui est fixé, par ailleurs, sur la paroi de l’élément cylindrique externe 2. De préférence, le pourtour de la bague 1 est solidaire du second côté 32 de la série de fibres 3 opposé au premier côté 31 passant au travers de la fente 10, comme illustré par la . Toutefois, et sans sortir du cadre de l’invention, il est possible de prévoir une variante de réalisation du dispositif (non représentée) dans laquelle le pourtour de la bague 1 serait pourvu de deux fentes diamétralement opposées traversées par les deux côtés des séries de fibres. Les figures 5 et 6 représentent une variante spécifique de réalisation du dispositif de l’invention. Dans cette variante, le dispositif est de préférence logé dans un bâti 5 et est pourvu d’un élément de rappel élastique 6 qui est mis sous contraintes de compression lors de la rotation de l’élément externe 2 ( ). Cet élément 6 à effet ressort est ici sous forme d’un bourrelet déformable réalisé, par exemple, en matériau élastomère, qui est fixé à la périphérie de l’élément externe 2 et coincé dans le bâti 5. Toujours dans cette variante, le dispositif est muni d’un organe de blocage en rotation de l’élément externe 2 verrouillant sa position angulaire par rapport à la bague interne fixe 1. Cet organe de verrouillage est destiné à coopérer avec un mécanisme de butée 7 escamotable, qui est décrit en détails ci-après. L’organe de verrouillage comprend ici un ergot 21 qui est fixé sur la paroi de l’élément externe 2 en étant, soit réalisé d’une seule pièce avec l’élément externe 2, soit rapporté et collé sur sa paroi. Le mécanisme de butée 7 comprend un poussoir 71 dont une extrémité 71b fait saillie à l’extérieur du bâti 5 et dont l’autre extrémité 71a est au contact de l’ergot 21 à l’intérieur du bâti. Le poussoir 71 comporte une cavité ouverte 70 dans laquelle sont enfermés un ressort hélicoïdal 72 et une bille 73. A proximité du poussoir 71 se trouve un obturateur 74, disposé ici à l’intérieur du bâti 5, dans lequel est logé une tige transversale coulissante 75 formant verrou. A cet effet, une première extrémité 75a de la tige 75 fait saillie à l’intérieur du bâti 5 en regard du poussoir 71, de préférence au centre d’un évidement, tandis que son extrémité opposée 75b fait saillie à l’extérieur du bâti 5. La tige est pourvue d’un jeu d’ailettes flexibles 75c logées dans des cavités 74a de l’obturateur 74. Dans la position de la , le dispositif est au repos. Dans cette position, les extrémités extérieures respectives 71b, 75b du poussoir 71 et de la tige 75 sont en extension hors du bâti 5. Conjointement, l’extrémité intérieure 71a du poussoir est en contact de butée contre l’ergot 21 et l’extrémité intérieure 75a de la tige est en retrait par rapport au poussoir dont la cavité 70 est fermée par l’obturateur 74. Dans la position de la , le dispositif est en fonction et l’extrémité d’un câble 4 est ici introduite et retenue au sein du réseau de fibres 3 suite à la rotation de l’élément externe 2 qui a entraîné la compression du bourrelet 6. Cette position est bloquée par activation des moyens de verrouillage de la façon suivante. Le poussoir 71 est enfoncé dans le bâti par appui sur son extrémité extérieure 71b en direction de l’ergot 21. Au cours de ce déplacement, la bille 73 est poussée par le ressort 72 en direction de l’ouverture de la cavité 70 jusqu’à venir se placer en vis à vis de l’extrémité intérieure 75a de la tige 75. A ce moment, la bille 73 pousse la tige 75 vers l’extérieur du bâti 5 en déformant élastiquement ses ailettes 75c dans les cavités 74a. Dans cette position, les éléments constitutifs du dispositif sont sous tension et les forces en présence sont mécaniquement en équilibre instable. Le déverrouillage du dispositif et la libération du câble 4 sont obtenus par un appui sur l’extrémité extérieure 75b de la tige 75. Cet appui ramène les ailettes dépliées dans leur position de repli et repousse la bille 73 dans son logement 70 en comprimant le ressort 72. A ce moment, la détente du bourrelet 6 libère l’élément externe 2 qui entame une rotation inverse en provoquant, via l’ergot 21, le retour du poussoir 71 vers sa position de repos ( ). Dispositif de retenue de l’extrémité d’un câble (4) destiné à s’opposer à une traction exercée sur ledit câble, caractérisé en ce qu’il comprend une bague interne fixe (1) montée dans un élément cylindrique externe rotatif (2) portant au moins une série de fibres (3) qui s’étend transversalement à l’intérieur de ladite bague et qui est destiné à recevoir l’extrémité dudit câble, lesdites fibres venant s’enrouler autour de cette extrémité par rotation de l’élément externe (2) pour la coincer par un serrage périphérique. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte un élément de rappel (6) associé, d’une part, à un organe de blocage en rotation (21) de l’élément externe (2) et, d’autre part, à un mécanisme de butée escamotable (7) pour assurer, d’une part, le verrouillage sous tension de la série de fibres (3) autour de l’extrémité du câble (4) et, d’autre part, son déverrouillage automatique pour libérer le câble. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit élément de rappel (6) comprend un bourrelet élastique et déformable fixé à la périphérie de l’élément externe (2). Dispositif selon l’une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit organe de blocage en rotation (21) comprend un ergot destiné à coopérer avec un mécanisme de butée escamotable (7). Dispositif selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit mécanisme de butée escamotable (7) comprend un poussoir (71) dont une extrémité (71a) est au contact de l’ergot (21) et un obturateur (74) dans lequel est logé une tige transversale coulissante (75) formant verrou. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pourtour de ladite bague (1) est pourvu d’au moins une fente (10) traversée par au moins un premier côté (31) de la série de fibres (3) qui est fixé sur la paroi de l’élément cylindrique externe (2). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pourtour de ladite bague (1) est solidaire du second côté (32) de la série de fibres (3) opposé au premier côté (31). Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le pourtour de ladite bague (1) est pourvu de deux fentes diamétralement opposées traversées par les deux côtés (31, 32) de la série de fibres (3). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le faisceau de fibres (3) comprend une série de fibres diamétrales (3a) et une série de fibres croisées (3b), les deux séries de fibres s’étendant dans des plans transversaux parallèles. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les plans des séries de fibres (3a, 3b) sont décalés d’une distance comprise entre 0.1 et 2 mm. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque série de fibres (3a, 3b) comprend de 10 à 10000 fibres. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre des fibres (3) est compris entre 0.7 µm et 1 mm. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre intérieur de l’élément cylindrique externe (2) est compris entre 0.72 et 16 mm et le diamètre intérieur de la bague (1) est compris entre 0.7mm et 15 mm. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres (3) sont réalisées en polyester. Procédé de mise en forme d’un cheminement de câbles au moyen d’un dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’on introduit l’extrémité d’au moins l’un des câbles dans la bague interne fixe (1) au sein de la toile formée par au moins une série de fibres (3) puis on tourne l’élément cylindrique externe (2) de façon à enrouler les fibres autour de ladite extrémité jusqu’à obtenir un serrage par enlacement assurant la retenue de cette extrémité dans le dispositif lors d’une traction sur le câble.