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Appareil enrouleur et dérouleur pour poutre articulée.
La présente invention a pour objet un appareil servant à enro,uler et dérouler avec facilité une poutre articulée du genre décrit dans le brevet français ? 792.416 du 13 juillet 1935 et son addition du 26 juin 1937 pour : "Poutre rigide composée d'éléments articulés".
La caractéristique principale de l'invention consiste en un appareil pour développer et replier une poutre articulée, comprenant des moyens de guidage pour diriger cette poutre, des moyens pour ouvrir et fermer les éléments articulés et des moyens pour enrouler et dérouler lesdits éléments articulés sur un tambour ou organe équivalent.
Cet appareil peut être agencé en vue de coopérer plus particulièrement avec une poutre dont les éléments ou chainons, de forme demi-cylindrique, sont disposés en deux rangées diamétralement opposées, et
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sont serrés les uns contre les autres dans le sens longitudinal au moyen d'un ou plusieurs câbles s'é- tendant sur toute la longueur de la poutre .
Dans ce cas il comporte un tambour auquel sont atta- chés les maillons d'une extrémité de la poutre en position ouverte, des pièces de guidage conformées pour obliger les maillons de se fermer ou de s'ouvrir selon le sens du passage de ceux-ci entre elles, et des moyens pour tourner ledit tambour et en même temps enrouler et dérouler le câble dont la tension assure, lors du déroulement, la rigidité de la poutre formée par les maillons fermes
Ces différentes parties vont être décrites en référence au dessin ci-annexé qui représente, à titre d'exemple seulement, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention .
La fig. 1 est une élévation du coté avant de l'appareil, l'arbre de commande étant seul coupé.
La tige 2 est une coupe verticale suivant la ligne II-II de la tige 1, vue du côté droit de l'appareil
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 1, vue du coté gauche .
La tige 4 montre partie en coupe, partie en élévation, l'extrémité supérieure de la poutre .
La tige 5 est une coupe horizontale sui- vant la ligne V-V de la tige 3.
Les figs. 6 et 7 montrent en élévation et en plan des détails-de la partie où s'effectuent l'- ouverture et la fermeture des maillons .
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'La fig. 8 est un schéma montrant le par- cours du câble .
La fige 9 est une élévation partiellement en coupe verticale d'une variante .
La fige 10 est une élévation de côté de la même variante, partiellement en coupe suivant la ligne X-X de la fige 9 .
La fige il est un schéma du parcours du câble .
L'appareil représenté aux figs. 1 à 8 comporte un tambour 1 monté librement sur un axe 2 dont les extrémités sont supportées par les flasques 3 et 4 d'un bâti ou carter fixe. Sur un côté de ce tambour est fixée une couronne de frein 5, et sur la surface externe de celle-ci peut agir un patin de friction 6, commandé au moyen d'une tige filetée 7 munie d'un volant de manoeuvre 8, tournant dans un écrou fixe 9 et exerçant une pression variable sur ce patin par l'intermédiaire d'un ressort 10.
D'au- tre part, sur la face interne de la couronner; des patins de friction 11, entraînés dans la rotation d'un manchon 12'monté sur l'axe 2, sont pressés par des ressorts 13; ce manchon 12 est solidaire d'une roue 14 à denture hélicoïdale avec laquelle engrène une vis sans fin 15 fixée sur un arbre 16 qui tourne dans des paliers 17 et qu'on peut actionner à l'ai- de d'un volant 18
Au tambour 1, qui a un profil spiral, est attachée une extrémité de la poutre articulée compo- sée d'une série de maillons 19, 20 en forme de coquil-
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les demi-cylindriques du type décrit dans l'Addition précitée, et d'un câble dont les deux brins 21, 22 servent à serrer ces maillons l'un sur l'autre et en outre à les maintenir assemblés .
Il est rappelé que chaque maillon porte, sur un côté, deux oreilles d'articulation 19a, 19b ou 20a, 20b, dans lesquelles le brin 21 passe libre- ment et, sur le coté opposé deux oreilles de fermetu- re 19c, 19d ou 20c, 20d, dans lesquelles le brin 22 vient s'engager. Lorsque ce dernier brin se trouve dégagé des oreilles respectives, grâce à des fentes ménagées dans celles-ci soit. radialement (treilles 19c, 20c) ou tangentiellement (oreilles 19d, 20d,), les coquilles 19, 20 sont libres de pivoter autour du brin 21 de sorte que la poutre peut être déve- loppée à plat.
Le câble étant alors cohvenablement détendu, les maillons peuvent s'incliner les uns par rapport aux autres autour d'articulations à ro- tule prévues sur les oreilles 19a, 20a et 19b, '20b de sorte que la poutre ainsi développée devient ca- pable de s'enrouler autour du tambour 1 et d'un tambour de renvoi 23 monté librement sur un axe 24 entre les flasques 3 et 4 .
Les deux premiers maillons de la poutre sont fixés sur le tambour et l'extrémité'21a du brin 21 est attachée à celui-ci par une broche'25
Les maillons situés à l'autre extrémité de la poutre sont accouplés avecune tête 26 dont l'agencement peut varier selon l'usage auquel est destiné l'appareil: dans cet exemple où la poutre
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est destinée à servir d'antenne, la tête'26 a une forme cylindrique terminée en ogive et comporte un rebord 26a pour la fixation des organes d'émission et aussi pour la fixation éventuelle de haubans .
'La partie inférieure de cette tête est entaillée et munie d'oreilles analogues à celles des coquilles 19, 20, pour s'assembler avec les derniers maillons de la poutre, et elle est entaillée en ou- tre pour loger une poulie de renvoi 27 sur laquelle passe la boucle formée par les brins 21 et 22 du câble .
L'extrémité 22a du brin 22 est attachée à un tambour'28 servant à tendre le câble. Ce tam- bour est monté sur un arbre 29 monté dans les flas- ques 3, 4 et peut être tourné soit au moyen à'uh le- vier 30, ou d'une manivelle, d'un volant etc... sur lequel on agit directement à la main, soit au moyen du volant 18 précité et par l'intermédiaire d'orga- nes de transmission, d'embrayage et de friction.
A cet effet, l'arbre 16 du volant 18 porte une vis sans fin'31 engrenant avec une roue dentée 32 montée librement sur l'arbre 29 ; sur le moyeu de cette roue est claveté coulissant un manchon d'embrayage 33 qui peut être déplacé à l'aide d'une fourchette coulissante 34 et qui permet d'accoupler par cra- bots la roue'32 avec un tambour ou treuil 35 à plu- sieurs gorges circulaires, monté librement sur l'ar- bre 29.
Ce tambour entraîne avec lui une roue à dents de loup 36 avec laquelle peut engrener une roue cocrespondante 37 montée coulissante sur une/
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douille 38 qui entoure l'arbre 29;cette roue 37e qui peut être déplacée à volonté au moyen d'une four- chette 39, est constamment accouplée avec un plateau à friction 40 qui permet d'entraîner le tambour 28 avec un couple de rotation variable selon le réglage de la tension des ressorts 41 assurant le serrage des surfaces de friction .
La rotation du tambour 28 peut d'ailleurs être freinée au moyen d'un patin de friction 42 qu'une vis 43 avec volant de manoeuvre 44 permet de serrer par l'intermédiaire d'un ressort 45, sur un.tambour de frein 46 solidaire du tambour 28. En outre un dispositif d'encliquetage ou de blocage ri- gide (non représenté) peut être prévu pour immobi- liser absolument le tambour 28 quandbn le désire, notamment une fois le câble fortement tendu.
A sa sortie du tambour de renvoi 23, la poutre est dirigée vers le haut et passe à travers des guides fixes 47 et 48 de forme hélicoidale servant à fermer les maillons 19, 20 dans leur mou- vement ascensionnel et à les ouvrir à la descen- te. Les guides supérieure 47 produisant la fermeture sont fixés en haut à la base d'une douille de guida- ge vertical 49 solidaire du bâti, tandis que les guides inférieurs 48, obligeant les maillons de s'écarter l'un de l'autre en pivotant autour de leurs articulations sur le brin 21, sont fixés à un support 50 monté sur des entretoises 51, 52 du bâti et embrassant le tambour 23 sur une partie de son pourtour .
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'Entre le tambour 23 et le dispositif d'- ouverture et de fermeture 47, 48, le brin 21 quitte momentanément les maillons 19, 20, grace à des t'en- tes 19e 20e ménagées dans les oreilles 19a 20a 19b 20b, afin de passer autour du tambour 35 et d'un au- tre tambour 53 également muni de gorges, qui servent à entraîner le câble par frottement
A cet effet, un gales à gorge 54 monté librement sur un axe fixe 55 est disposé à proximité du passage des maillons et son épaisseur est assez réduite pour qu'il puisse s'engager dans leurs en- tailles 19e, 20e qui sont alors dirigées suivant un même plan vertical.
Le câble 21 guidé sur ce galet 54 passe ensuite sur des galets de renvoi 56 et 57 pour s'enrouler sur le tambour 35; il rait une série de tours sur les tambours 35 et 53, puis est renvoyé par des galets 58 et 59 sous un galet à gorge 60 semblable au galet 54 et placé au-dessus de lui sur un axe rixe 61. Le brin 21 vient ici se replacer dans les oreilles 19a, 19b 20a 20b des maillons qu'il avait momentanément quittés et s'élève ensuite le long de la poutre jusqu'à la poulie 27 placée en haut de celle-ci
L'autre brin, 22; redescend le long du côté opposé de la poutre, à travers les entailles des oreilles 19c, 20c, 19.le 20d puis est renvoyé par une série de galets 62, 63, 64, 65, 66 au tambour 28 auquel il est attaché en 22a .
Le fonctionnement est le suivant : Lorsquon veut dérouler la poutre du
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tambour 1 pour l'élever verticalement à travers la douille de guidage 49, on tourne le volant 18 dans le sens de la flèche F1; la roue 31 ainsi actionnée entraîne le tambour 35 dans le sens de la flèche F,, par l'intermédiaire du manchon 33; ce tambour 35 entratne le brin 21 sans risque de glissement en rai- son du grand développement des surfaces de contact entre ce brin et les gorges du tambour ;
ils'ensuit que le brin 21 enroulé avec les maillons autour du tambour 1 oblige celui-ci de tourner dans le sens de la flèche F3, de sorte que sous la poussée des premiers maillons fixés au tambour toute la série de maillons est obligée de se dérouler en même temps que le brin 21 .
Il est à remarquer que l'arbre 16 entrai- ne aussi, par la vis 15 et la roue 14, les patins à friction 11, mais que la vitesse de rotation de ceux-ci est un peu différente de celle imprimée au tambour 1 par la traction du câble, de sorte que ce tambour subit un certain freinage qui l'empêche de tourner librement, à ce freinage peut d'ailleurs être ajouté celui du frein 6 si l'on agit convenable- ment sur le volant 8, ce qui permet de régler à vo- lonté la tension du brin 21 .
En même temps quele tambour 35 est tour- né dans le sens de la flèche F2, la roue à dents de loup 36 tourne avec lui, mais lesdents de celle-ci sont dirigées de façon à glisser dans ce sens sur celles de la roue 3?; le tambour 28 n'est donc pas entraîné par ces organes .
Cependant le tambour 28 est obligé de /
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tourner dans le même sens F2 sous la traction du brin 92 car la poutre, à mesure qu'elle s'élève hors de la douille 49, soulève à la fois les deux brins 21, 22 du câble passant sur la poulie 27 .
La rotation du tambour 28 est d'ailleurs freinée par l'action du patin 42 sur le tambour 46, ce freinage étant réglé à l'aide du volant 44 selon la:.;tension qu'on désire donner au câble entre les tambours 28 et 35 .
'Une fois la poutre développée jusqu'au niveau voulu, on arrête la rotation du volant 18 et on augmente la tension au câble, en tournant le levier de manoeuvre 30 solidaire du tambour 28, au- tant qu'il est ;nécessaire pour assurer la rigidité de l'ensemble des maillons superposés. Ce tambour est ensuite immobilisé soit au mpyen du frein 42-44, soit par tout moyen de blocage approprié .
Lorsqu'on veut réenrouler la poutre sur le tambour 1,on desserre le rrein 42-44 et on tour-
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ne le volantU.-en sens inverse de la rlèche '1, . ce qui entraîne les tambours 35 et 1 en sens inverse des flèches F2 et F3. Le brin 22 est alors ramené par le tambour 35 vers le tambour 1 en même temps que celui-ci tireson extrémité 22a. En outre, la roue à dents de loup 36 entraîne avec elle la roue 37 et par conséquent le plateau 40, de sorte que le tambour 28 est sollicité par friction à tourner aussi dans le sens inverse de la flèche F2 et à dé- vider le câble à mesure que la poutre des6end avec
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la poulie 27.
Cependant la rotation du tambour 28 doit alors être freinée par le patin 42 assez l'or- Lement pour qu'elle soit moins rapide que celle du tambour 35 et que le câble reste convenablement ten- au dans son parcours entre le tambour 28 et le tam- bour 35.
Les engrenages à vis sans fin 14, 15 et 31, 32 sont prévus de manière que le tambour 1 ten- de toujours à enrouler plus de câble que le tambour 35 n'en déviae, de sorte que la couronne 5 glisse sur les patins 11 d'une quantité d'autant plus grande que le rayon d'enroulement s'accroît par suite de la superposition des spires rormées par la poutre ouverte .
L'enroulement s'arrête automatiquement lorsque la collerette 26a de la tête 26 vient buter sur le haut de la douille de guidage 49 .
Pour empêcher les oscillations de la pou- tre développée verticalement, on pourra utiliser des naubans \.non représentés) attachés d'une part à la collerette 26a et d'autre part au sol; on pour- ra aussi prévoir des moyens de blocage pour compen- ser le jeu inévitable de la poutre dans la douille 49; par exemple, cette douille pourra être partiel- lement rendue et munie de boulons permettant de la serrer sur le pourtour de la poutre une fois celle- ci élevée au niveau voulu .
Sur les i'igs. 3, 6 et 7, on voit que le galet 62 est placé par rapport auxguides 47 et 48 servant à fermer et ouvrir les maillons de'la poutre de manière que les oreilles supérieures 19d et 20d
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des maillons, dont les entailles sont dirigées tan- gentiellement et en sens inverses, viennent s'enga- ger sur le brin 22 (à la montée) ou s'en .dégager (à la descente) alors qu'elles se trouvent au-dessus du diamètre horizontal du galet '62, et que les oreilles inférieures 19c et 20c dont les entailles sont ra- diales, arrivent au droit du plan vertical de ce ga- let 62 (à la montée) ou s'écartant de ce plan (à la descente) alors qu'elles se trouvent au-dessous du galet;
la largeur de celui-ci est d'ailleurs assez faible pour que ces entailles radiales puissent glisser librement sur lui et sur le câble dans le sens vertical .
Ces conditions particulières permettent, à la montée, l'engagement, automatique des oreilles 19d et'20d par côte sur le brin 22 pour l'empêcher de s'écarter de la poutre fermée, et l'engagement longitudinal des oreilles 19c et 20c sur ce brin '22 pour que celui-ci s'oppose à leur écartement. A la descente,les maillons ne peuvent s'ouvrir qu'une fois les oreilles 19d 20d échappées du brin'22, et cette ouverture est aussitôt produite par l'action des guides 48 sur les coquilles 19,20, avant que les oreilles 19c 20c ne puissent heurter le galet '62 .
La variante représentée aux figs. 9 à 11 diffère de la première forme d'exécution par un dis- positif d'enroulement et de déroulement du câble 21, qui est plus simple que le précédent .
Ce dispositif comporte deux tambours de
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treuil cylindriques 67 et 68 tournant sur un axe rixe 69, solidarisé avec les flasques 3, 4 du bâti.
Le câble 21, 22 estdivisé en deux portions: l'une, attachée au tambour 1 en 21a, passe sous le tambour 23 et sur un galet de renvoi 54 comme précédemment, puis sous un autre galet de renvoi 70, s'enroule au- tour au tambour 68 et est attachée à celui-ci en 21b; l'autre portion est attachée à ce même tambour en' 21c, fait quelques tours sur celui-ci entre lesspi- res de la première portion, puis passe sous le galet de renvoi 60, s'élève au long de la poutre 20 dé- veloppée, passe sur la poulie de tête' 27, . 'redescend jusqu'au galet de guidage 62, passe sur un galet de renvoi oblique 71, s'enroule sur le second tambour, 67, et est attachée à celui-ci en 21d.
Le tambour 67 est d'un diamètre légèrement plus petit, que celui du tambour 68 et il est accouplé à ce dernier par des tiges 72 glissant dans des douilles 73 de façon que ces deux tambours sont so- lidaires en rotation mais peuvent se déplacer axiale- ment l'un par rapport à l'autre. Leur rotation est obtenue comme précédemment au moyen d'une commande par vis 31 et pignon à dents hélicoïdales 32, ce dernier tournant librement sur l'axe 69 et entrat- nant le tambour 67 par clavetage coulissant. L'axe 69 porte un filetage 74 dont le pas est égal au dia- mètre du câble 21, 22 et un filetage 75 dont le pas est double du précédent .
'Enfin le moyeu du tambour 67 est fileté et se visse sur la partie,74 de l'axe'69 tandis que
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le moyeu du tambour 68 est également fileté pour se visser sur la partie 75 .
Il résulte .de ces dispositions que,lors du déroulement de la poutre 20, qui est guidée comme précédemment, et commandée par la traction de la por- tion de câble 21 a enroulée par le tambour 67,la pou- lie'27 s'élève et tire les brins:21 et 22 à mesure qu'ils sont dévidés par les deux tambours 67 et 68.
En raison de la différence des diamètres de ceux-ci, - la longueur de câble dévidée est à chaque instant un peu,-, moindre que le double de la longueur de câ- 'ble envidée; cette différence est destinée à composer la réduction progressive du rayon de la spirale for- mée par les maillons 20 sur le tambour 1 et en outre à augmenter progressivement la tension élastique du câble en rapport avec le développement de la poutre.
D'autre part, la rotation des tambours
67'et'68 a'pour effet de les déplacer axialement de manière telle que les brins entrant et sortant tangentiellement à ces tambours restent dans des plans verticaux invariables et se présentent tou- jours correctement par rapport aux galets de renvoi
70, 60 et'71. En effet,à chaque tour,le tambour 67 se déplace de la largeur d'une des spires que le câ- ble forme autour dé lui,et le tambour 68 se déplace également de la largeur d'une des spires qui l'en- tourent étant donné que le pas de celles-ci se trou- ve doublé du fait-de l'intercalation des spires de la portion de câble 21a 21b entre celles de la por- tion 21c 21d autour de ce tambour.
Cette disposition
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permet de réduire le nombre des galets de renvoi .
Bien entendu, lors du rappel de la poutre vers le tambour 1, la rotation des tambours 67, 68 en sens contraire de la flèche F4 produit les effets inverses: la traction des brins '21, '22 sur la poulie 27 oblige la poutre de redescendre et la vitesse d'en- vidage du câble sur ces tambours est un peu moindre que la vitesse de dévidage, ce qui permet au câble de se détendre graduellement tout en s'adaptant à l'aug- mentation du rayon d'enroulement sur le tambour 1 .
Il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée aux formes d'exécution représentées et qu'on pourra sans s'en écarter varier les positions relatives des organes essentiels selon que la poutre devra être lancée verticalement, horizontalement ou obliquement ou pour satisfaire à toutes autres conditions particulières; on pourra aussi modifier les détails de construction, par exemple les moyens de commande, d'embrayage, de freinage, de blocage etc.. sans changer les caractères essentiels de l'invention. En particulier il doit être noté que l'invention est facilement applicable au cas où la poutre comporte trois rangées de maillons testicules au lieu de deux comme dans l'exemple ci-dessus .