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CA 02908472 2015-09-30
WO 2014/167105 PCT/EP2014/057405
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DISPOSITIF DE REGLAGE DE L'ENTREFLASQUE D'UNE BOBINE
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne le domaine technique des dispositifs permettant
d'enrouler et
de dérouler un lien tel qu'un câble, une fibre optique ou similaire.
ETAT DE LA TECHNIQUE
On connaît des dispositifs d'enroulement et de déroulement d'un lien de
transport d'énergie
tel qu'une fibre optique. Un tel dispositif comprend classiquement :
- un mandrin comportant une surface cylindrique portante sur laquelle sont
disposées les spires intérieures du lien,
- des ensembles de bras latéraux semblables destinés à définir le volume de
l'enroulement du lien et à le contenir latéralement, jouant ensemble le rôle
de
joues.
Les bras de chaque ensemble s'étendent radialement depuis le mandrin. Le
diamètre d'une
telle bobine peut être de l'ordre de deux mètres.
Pour permettre un enroulement correct du lien sur une telle bobine, il est
nécessaire de
maîtriser la position des bras des ensembles. Notamment dans le cas d'un
enroulement
mono-spire du lien sur la bobine, il est nécessaire que :
- chaque ensemble de bras présente une symétrie de révolution autour d'un
axe de
rotation du mandrin,
- l'écartement entre les extrémités proximales (i.e. proche du mandrin) des
ensembles de bras soit constant, et
- l'écartement entre les extrémités distales (i.e. éloignées du mandrin)
des
ensembles de bras soit constant.
A l'heure actuelle, il n'existe aucun moyen satisfaisant pour régler les
positions des bras
latéraux des ensembles.
Un but de la présente invention est de proposer une bobine permettant de
pallier
l'inconvénient précité.
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RESUME DE L'INVENTION
A cet effet on propose une bobine pour l'enroulement et le déroulement d'un
lien tel qu'un
câble ou similaire, comprenant :
un mandrin central comportant deux faces opposées perpendiculaires à un
axe de rotation de la bobine,
deux ensembles de bras montés chacun sur une face opposée respective
du mandrin central, chaque bras étant en contact avec un appui intermédiaire
positionné entre ses extrémités,
la bobine comprenant une pluralité d'éléments de réglage associés chacun à un
bras respectif, l'actionnement d'un élément de réglage induisant l'application
d'un effort sur son bras associé grâce à l'appui intermédiaire, l'application
de
l'effort tendant à faire varier l'inclinaison dudit bras à partir de l'appui
intermédiaire de sorte à ajuster la position dudit bras dans un plan contenant
l'axe de rotation de la bobine.
Pour chaque bras, l'élément de réglage et l'appui intermédiaire facilite le
réglage de la
position du bras par un effet de levier. Le réglage de la position du bras est
effectué en
actionnant un unique élément de réglage, ce qui facilite le montage de la
bobine par un
utilisateur. Chaque élément de réglage peut être par exemple une tige filetée
vissée dans un
taraudage complémentaire du bras auquel ledit élément de réglage est associé,
ou tout autre
type d'élément de réglage permettant le déplacement de son bras associé par
une simple
manipulation de l'élément de réglage.
Des aspects préférés mais non limitatifs de la bobine selon l'invention sont
les suivants :
* chaque élément de réglage est connecté au mandrin central d'une part et à un
bras
d'autre part de sorte à maintenir ledit bras sur le mandrin ;
* chaque élément de réglage comprend :
- un corps destiné à coopérer avec un outil complémentaire pour le
déplacement dudit élément de réglage, et
- un logement solidaire du corps et destiné à recevoir une portion de son
bras
associé, ledit logement étant agencé de sorte à appliquer sur son bras
associé :
= une force dans un premier sens lorsque l'élément de réglage est
déplacé dans un premier sens,
= une force dans un deuxième sens lorsque l'élément de réglage est
déplacé dans un deuxième sens,
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lesdites forces s'étendant dans une direction sensiblement parallèle à l'axe
de
rotation de la bobine ;
* les forces appliquées par le logement permettent d'induire le déplacement
(dans un
sens ou dans l'autre) de son bras associé à partir de l'appui intermédiaire ;
ceci
facilite les opérations de réglage de la bobine ; notamment, la manipulation
d'un seul
élément de réglage est suffisante pour induire un déplacement de son bras
associé.
* le corps comprend deux bases opposées, le logement s'étendant sur l'une
des
bases opposées du corps ; ceci permet de faciliter la fabrication de l'élément
de
réglage et son utilisation pour le montage de la bobine.
* le logement comprend au moins deux parois en regard, lesdites parois
délimitant un
volume adapté pour recevoir une portion de son bras associé.
* chaque paroi peut par exemple être constituée d'une pluralité de doigts
disposés en
étoiles, un doigt d'une première paroi faisant face à un doigt de la paroi en
regard ;
bien entendu les parois peuvent présenter d'autres configurations telles que
des
configurations annulaires, triangulaires, carrées, rectangulaires,
hexagonales, etc. ;
* la forme du logement est à symétrie axiale ; ceci permet d'avoir une
surface de
contact constante entre le logement et la portion de bras, quelle que soit la
position
de l'élément de réglage, notamment lorsque celui-ci est déplaçable par vissage
sur
une tige filetée.
* le logement est constitué d'un pion, notamment annulaire, incluant une gorge
destinée à recevoir une portion de son bras associé ; ceci permet d'augmenter
la
surface de contact entre l'élément de réglage et le bras d'une part, et
améliore la
répartition de la force appliquée par l'élément de réglage sur le bras d'autre
part.
* chaque élément de réglage comprend un alésage axial fileté traversant son
corps et
son logement pour permettre son montage sur une tige filetée ou similaire.
* la portion de bras destinée à venir dans le logement comprend une encoche
; ceci
permet d'augmenter la surface de contact entre le logement et son bras
associé.
* chaque bras comprend une extrémité proximale et une extrémité distale, la
portion
de bras destinée à venir dans le logement de l'élément de réglage incluant
l'extrémité
proximale du bras ; ceci permet d'augmenter l'intensité de la force appliquée
par le
logement sur le bras lors du déplacement de l'élément de réglage, de sorte à
faciliter
le déplacement du bras autour du support.
* le contact entre l'appui intermédiaire et un bras est positionné à une
distance de
l'élément de réglage associé audit bras qui est inférieure à la moitié de la
longueur
dudit bras ; ceci permet de faciliter la variation d'inclinaison de chaque
bras autour du
support lors de l'application d'une force sur celui-ci.
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* la bobine comprend un support des spires du lien, ledit support
s'étendant entre les
deux ensembles de bras et constituant l'appui intermédiaire de chaque bras.
* le support est dissocié du mandrin et entoure celui-ci.
* le support comprend une pluralité de viroles incluant chacune une face en
portion
de cylindre, lesdites viroles étant fixées aux ensembles de bras de sorte à
former un
support cylindrique ; ceci permet de limiter l'encombrement de la bobine
lorsque
celle-ci est démontée.
* la bobine comprend en outre au moins un cerceau fixé aux extrémités
distales des
bras d'un ensemble de bras ; ceci permet de rigidifier la structure de la
bobine.
* le cerceau est composé d'au moins deux secteurs en forme de portion de
cercle ;
ceci permet de réduire l'encombrement de la bobine lorsque celle-ci est
démontée.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention
ressortiront encore de
la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative
et doit être lue au
regard des dessins annexés sur lesquels :
- les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d'une bobine de
face et de
profil,
- les figures 3 à 5 sont des représentations schématiques agrandies d'une
portion
d'un bras,
- les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques d'un bras relié
à un
mandrin, et
- les figures 8 à 10 sont des représentations schématiques d'un élément de
réglage
en coupe, de face et en perspective.
DESCRIPTION DETAILLEE
En référence aux figures 1 à 7, la bobine 1 telle que représentée comporte :
- un mandrin central 10, et
- deux ensembles de bras latéraux 20 semblables l'un à l'autre, reliés au
mandrin 10 par l'intermédiaire d'éléments de réglage 30, et destinés chacun
à jouer le rôle d'une joue guidant le lien à enrouler/dérouler.
La bobine comprend également un support 40 s'étendant entre les ensembles de
bras
latéraux 20 pour former une surface portante du lien.
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Mandrin
Le mandrin 10 comporte deux faces circulaires opposées 11, 12 et une face
latérale. Dans le
mode de réalisation illustré aux figures 1 à 7, le mandrin 10 présente une
surface d'appui
5 cylindrique. Plus précisément, le mandrin 10 est un disque d'épaisseur
adaptée au lien à
enrouler/dérouler.
Le mandrin 10 peut comporter un tube s'étendant le long de son axe de
révolution et formant
l'axe de rotation 13 de la bobine 1.
Comme illustré aux figures 6 et 7, le mandrin 10 peut comporter des tiges
filetées 14
montées à la périphérie de chaque face circulaire 11, 12 pour permettre la
fixation des
ensembles de bras latéraux 20 en utilisant des éléments de réglage 30. Ces
tiges filetées 14
peuvent être solidaires du mandrin 10 ou être fixées sur le mandrin 10, par
exemple par
vissage dans des ouvertures traversantes filetées ménagées dans le mandrin 10.
Ensemble de bras
Chaque ensemble de bras 20 comporte une pluralité de bras 21 s'étendant
radialement
depuis le mandrin 10. Ces bras 21 sont par exemple en métal. Dans le mode de
réalisation
illustré aux figures 1 à 7, la bobine 1 comprend trente bras 21.
Chaque bras 21 comprend une extrémité proximale 22 proche du mandrin 10 et une
extrémité distale 23 éloignée du mandrin 10.
Les bras 21 sont couplés au mandrin 10 par leurs extrémités proximales 22 en
utilisant un
élément de réglage 30 respectif qui sera décrit plus en détail dans la suite.
Chaque bras est également en contact avec un appui intermédiaire. La distance
entre cet
appui intermédiaire et l'élément de réglage associé à un bras est de
préférence inférieure à
la moitié de la longueur dudit bras. Cet appui intermédiaire peut être composé
d'une pièce
d'appui unique en contact avec tous les bras d'un ensemble de bras. En
variante, cet appui
intermédiaire peut être constitué d'une pluralité d'organes, chaque organe
étant en contact
avec un ou plusieurs bras d'un ensemble de bras. L'appui intermédiaire peut
être intégré au
mandrin ou être distant de celui-ci.
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Comme illustré aux figures 3 à 5, l'extrémité proximale 22 de chaque bras 21
peut
comprendre une encoche 25 destinée à être insérée dans un logement 32 de
l'élément de
réglage 30. Ceci permet d'augmenter la surface de contact entre le bras 21 et
le logement 32
de l'élément de réglage 30.
Les extrémités distales 23 des bras 21 de chaque ensemble de bras 20 sont
fixées à un
cerceau 26 respectif illustré à la figure 1. Ce cerceau peut être métallique.
Le cerceau 26
permet de renforcer la structure de la bobine.
Chaque cerceau 26 peut être composé de deux secteurs semi-circulaires ou de
plus de deux
secteurs en portion de cercle et dont la juxtaposition permet d'obtenir le
cerceau 26. Le fait
que le cerceau 26 soit composé de plusieurs secteurs juxtaposables permet de
réduire
l'encombrement de la bobine une fois celle-ci démontée.
En référence à la figure 1, la bobine peut par exemple comprendre dix secteurs
en forme de
portion de cercle. Chaque secteur permet de relier les extrémités distales 23
de trois bras 21
successifs, les différents secteurs étant juxtaposés et fixés entre eux pour
former le cerceau
26.
Support
La bobine 1 comprend également un support 40 formant une surface portante du
lien, et plus
précisément :
- de la spire intérieure du lien dans le cas d'une bobine mono-spire, ou
- des spires intérieures du lien dans le cas d'une bobine multi-spires.
Ce support 40 peut être :
- intégré au mandrin (il correspond dans ce cas à la face latérale du
mandrin),
ou
- dissocié du mandrin, comme illustré sur les figures 1, 5, 6 et 7.
Ce support peut ou non constituer l'appui intermédiaire décrit ci-dessus.
Le support 40 peut comprendre une tôle lisse cylindrique pour la réception des
spires du lien.
En variante, le support 40 peut être composé d'une pluralité de tronçons
lisses en portion de
cylindre et dont la juxtaposition permet la formation d'un cylindre.
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En référence à la figure 1, le support 40 peut par exemple être composé de
viroles
s'étendant entre les ensembles de bras latéraux 20. Ces viroles sont fixées ¨
par exemple
par vissage ¨ aux bras 21, et s'étendent à une distance 27 donnée des
extrémités distales
23 desdits bras 21.
Lorsque le support constitue l'appui intermédiaire, cette distance 27 est de
préférence
supérieure à la moitié de la longueur totale d'un bras 21. Dans l'exemple
illustré à la figure 1,
la distance 27 entre l'extrémité distale 23 d'un bras 21 et la zone de
fixation d'une virole sur
le bras 21 est égale à 2/3 de la longueur totale du bras 21.
Chaque virole est composée d'une tôle en forme de portion de cylindre. La
juxtaposition des
viroles permet de former un cylindre définissant une surface portante lisse
sur laquelle seront
disposées les spires intérieures du lien destiné à être enroulé sur la bobine
1.
Elements de réglage
En référence aux figures 8 à 10, on a illustré un exemple d'élément de réglage
30 utilisé pour
coupler un bras 21 au mandrin 10 et régler la position dudit bras.
Chaque élément de réglage 30 comprend un corps 31, un logement périphérique
circonférentiel 32 et un alésage fileté 36 traversant axialement le corps 31.
Le corps 31 est destiné à coopérer avec un outil complémentaire pour induire
le
déplacement de l'élément de réglage. Le corps 31 comprend deux bases opposées
et une
face périphérique dont la forme est complémentaire de celle d'un outil de
serrage de
l'élément de réglage 30. La face périphérique est par exemple hexagonale.
Le logement 32 est destiné à recevoir une portion 24 d'un bras 21 respectif
(cf. figure 5). Le
logement 32 comprend au moins deux parois 33, 34 délimitant un volume 35
adapté pour
recevoir une portion d'extrémité 24 d'un bras respectif 21. Ce logement 32 est
par exemple
constitué d'un pion annulaire s'étendant sur l'une des bases du corps 31 et
incluant une
gorge sur sa face latérale. Cette gorge est destinée à recevoir une portion 24
d'un bras 21.
L'utilisation d'un tel élément de réglage permet de réduire l'encombrement de
la bobine. Plus
précisément, l'utilisation d'un élément de réglage comportant un pion incluant
une fente
permet la fabrication de bobine de faible épaisseur, la partie de l'élément de
réglage située
entre le bras et le mandrin étant de faible épaisseur.
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Comme décrit plus en détail dans la suite en référence aux figures 6 et 7,
l'élément de
réglage 30 est agencé de sorte à appliquer une force F ou F' sur son bras 21
associé, par
l'intermédiaire du logement 32, lorsque l'élément de réglage 30 est déplacé.
Cette force F ou
F' exercée par le logement 32 s'étend dans un plan contenant l'axe de rotation
13 de la
bobine 1. Le sens de la force dépend du sens de déplacement de l'élément de
réglage 30.
L'application de cette force F, F' sur le bras 21 entraîne un déplacement R ou
R' du bras 21
autour de sa liaison avec le support 40. Ainsi, il est possible de régler les
positions des bras
21 des ensembles de bras latéraux 20 de sorte que:
- chaque ensemble de bras présente une symétrie de révolution autour de l'axe
de
rotation 13 de la bobine,
- l'écartement entre les extrémités proximales (i.e. proche du mandrin) des
ensembles de bras soit constant, et
- l'écartement entre les extrémités distales (i.e. éloignées du mandrin)
des
ensembles de bras soit constant.
Par exemple, il est possible de rendre les bras 21 des ensembles de bras
latéraux 20, dans
leur région située radialement à l'extérieur du mandrin, coplanaires.
En variante il est possible de régler les positions des bras de sorte que:
- les bras de chaque ensemble de bras soient contenus sur un cône d'axe de
symétrie confondu avec l'axe de rotation de la bobine,
- la distance entre les extrémités proximales (i.e. proche du mandrin) des
ensembles de bras soit constant, par exemple égale à 54 millimètres, et
- la distance entre les extrémités distales (i.e. éloignées du mandrin) des
ensembles de bras soit constante, par exemple égale à 51 millimètres.
L'élément de réglage 30 comprend à cet effet l'alésage axial fileté 36 par
lequel il vient se
monter, par vissage :
- sur une vis (non représentée) traversant une ouverture ménagée dans le
mandrin, ou
- sur une tige filetée solidaire ou non du mandrin.
Principe de fonctionnement
Grâce à l'utilisation d'un élément de réglage tel que celui illustré aux
figures 8 à 10,
l'assemblage et plus particulièrement le réglage de la bobine 1 est facilité.
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En effet, lors du montage de la bobine 1, l'une des opérations difficile à
mettre en oeuvre
concerne le réglage de la position des bras, par exemple la mise en situation
de coplanéité
des ensembles de bras latéraux 20. Plus précisément, il est nécessaire
d'amener chaque
bras 21 d'un ensemble de bras 20 dans un plan parallèle au plan contenant les
bras 21 de
l'autre ensemble de bras 20 lui faisant face.
Le fait que les distances entre les ensembles de bras latéraux 20 soient
constantes au
niveau de leurs extrémités proximales et distales est très important pour
permettre un
enroulement/déroulement correct du lien, notamment dans le cas d'une bobine
mono-spire.
Le principe de réglage d'une bobine 1 par actionnement des éléments de réglage
30 est le
suivant.
Une fois les bras 21 fixés au mandrin 10 et au support 40, l'utilisateur règle
l'écartement
entre chaque bras 21 d'un ensemble de bras 20 et le bras 21 de l'autre
ensemble de bras 20
qui lui fait face, de sorte par exemple à rendre ces ensembles de bras
coplanaires dans des
plans parallèles entre eux.
Pour ce faire, l'utilisateur déplace par vissage l'élément de réglage 30 du
bras 21 à régler, en
fonction de l'écartement entre les bras 21 en regard.
Plus précisément :
a. Si la distance entre les extrémités distales 23 des bras 21 en regard est
inférieure à la
distance entre les extrémités proximales 22 des bras 21 en regard, alors
l'utilisateur
visse l'élément de réglage 30 sur la tige filetée 14 montée sur le mandrin 10.
Ceci induit un déplacement D de l'élément de réglage 30 vers le mandrin 10. En
se
déplaçant, le logement 32 de l'élément de réglage 30 applique une force F sur
l'extrémité proximale 22 du bras 21, la direction de cette force F étant
parallèle à l'axe
de rotation de la bobine 1 et le sens de cette force F étant le même que le
sens de
déplacement D de l'élément de réglage 30 (à savoir vers le mandrin).
L'application de cette force F a pour effet de pousser l'extrémité
proximale 22 du
bras 21 vers le mandrin 10, ce qui induit le déplacement R du bras 21 autour
de sa zone
de contact avec l'appui intermédiaire (dans l'exemple, le support 40).
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Au fur et à mesure du déplacement D de l'élément de réglage 30 vers le mandrin
10,
l'extrémité distale 23 du bras 21 s'écarte de l'extrémité distale 23 du bras
21 en regard.
5 Lorsque l'écartement entre les extrémités distales 23 des bras 21 en
regard est égal à
l'écartement entre les extrémités proximales 22 des bras 21 en regard,
l'utilisateur arrête
son action sur l'élément de réglage 30 de sorte à interrompre son déplacement
D. Les
bras 21 en regard sont alors coplanaires.
10 b. Si par contre, la distance entre les extrémités distales 23 des bras
21 en regard est
supérieure à la distance entre les extrémités proximales 22 des bras 21 en
regard, alors
l'utilisateur dévisse l'élément de réglage 30.
Ceci induit un déplacement D' de l'élément de réglage 30 qui s'écarte du
mandrin 10. En
se déplaçant, le logement 32 de l'élément de réglage 30 applique une force F'
sur
l'extrémité proximale 22 du bras 21, la direction de cette force F' étant
parallèle à l'axe
de rotation de la bobine 1 et le sens de cette force F' étant le même que le
sens de
déplacement D' de l'élément de réglage 30.
L'application de cette force F' a pour effet de tirer l'extrémité proximale
22 du bras 21,
ce qui induit la variation d'inclinaison R' du bras 21 autour de sa zone de
contact avec
l'appui intermédiaire (ici le support 40).
Au fur et à mesure du déplacement D' de l'élément de réglage 30 vers le
mandrin 10,
l'extrémité distale 23 du bras 21 se rapproche de l'extrémité distale 23 du
bras 21 en
regard.
Lorsque l'écartement entre les extrémités distales 23 des bras 21 en regard
est égal à
l'écartement entre les extrémités proximales 22 des bras 21 en regard,
l'utilisateur arrête
son action sur l'élément de réglage de sorte à interrompre son déplacement.
Les bras en regard sont alors parallèles.
Ainsi, le réglage de la bobine 1 est facilité pour l'utilisateur qui n'a pas
besoin de
manipuler plusieurs pièces difficiles d'accès pour rendre les ensembles de
bras 21
coplanaires, dans des plans parallèles.
