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Colonne-support destinée à supporter un appareil verticalement mobile le long de la colonne notamment un appareil à rayons X.
Dans le but de supporter des appareils réglables en hauteur, comme par exemple des appareils à rayons X et des appa- reils d'irradiation à rayons ultra-violets on fait souvent usage de colonnes-supports. Afin de tenir l'appareil en équilibre, on utilise parfois un contre,poids qui est connecté à l'appareil au moyen d'un fil de suspension ou d'une chaîne. A ces dispositifs sont inhérents certains inconvénients. Le poids total du support est augmenté du poids du contrepoids et la masse de l'appareil sur laquelle on doit agir pour déplacer l'appareil est accrue par le contrepoids. Ce dernier inconvénient influe sur la vitesse avec laquelle l'appareil peut être mû d'une position à l'autre.
En accomplissant des travaux qui exigent un déplacement fréquent de l'appareil, on éprouvera bientôt de la 'fatigue.
A ce point de vue l'utilisation d'un ressort destiné à tenir en équilibre un appareil à mouvement alternatif vertical offre des avantages considérables. Il existe divers modes de réalisation de ressorts destinés à tenir en équilibre des appareils à rayons X verticalement mobiles le long d'une colonne-support.
Cependant ils ont tous pour inconvénient que la force élastique varie proportionnellement à l'allongement du ressort. Afin d'assurer une force de tension du ressort qui corresponde au poids de l'appareil dans chaque position que l'appareil puisse occuper, on raccorde le fil ' de suspension qui transmet la puissance du ressort à l'appareil, à un tambour conique, dont la surface comporte une rainure en hélice. Au fur et à mesure aue l'appareil se déplace, le fil occupe une position différente dans la rainure et le point d'application se déplace dans la direction d'une génératrice sur le tambour, la force portative variant proportionnellement à la force de tension du ressort, pendant le mouvement de l'appareil.
On a déjà utilisé des ressorts enroulés en hélice, dont l'une des extrémités est fixée à la colonne. L'autre extrémité était fixée à la périphérie du tambour au moyen d'un câble. Dans un autre mode de réalisation le ressort était relié au tambour par l'intermédiaire d'une poulie auxiliaire. Le changement de longueur que le ressort subit quand l'appareil est déplacé est, toutes choses égales, dans le premier mode égal à deux fois celui dans le second.
Sur les figures 1 et 2 des dessins annexés, ces deux modes de réalisation sont représentés schématiquement. Le dispositif
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de la fig. 1 doit comporter un ressort moins rigide aue celui utili- sable d'après la réalisation de la fig.2. L'énergie accumulée dans le ressort est différente dans l'un ou l'autre cas, ce oui donne lieu à une différence de stabilité des deux dispositifs. Au sujet des deux réalisations on remarquera, cependant, que la dif- férence en force de traction des ressorts dans les positionsex- trêmes que l'appareil peut occuper, est trèsgrande de sorte qu'il faut prévoir de grandes différences de diamètre du tambour pour maintenir constante la force portante.
Le dispositif entier en de- vient très critique, ce qui provoque un phénomène désagréable dans les appareils facilement mobiles du fait que l'appareil se met en branle de lui-même en cas de trépidations ou de chocs même légers.
Suivant l'invention, on a constaté que ces inconvénients peuvent être réduits matériellement en utilisant, pour les colonnes- supports un ressort dont la force de tension s'oppose au poids d'un appareil à mouvement alternatif vertical le long de la colon- ne, ressort qui se compose de spires jointives enroulées en hélice.
Conformément à l'invention, le ressort est fixé à la colonne d'une façon telle que la force élastique opère dans la direction des spi- res. Le ressort peut s'étendre sur toute la longueur de la colonne, de sorte que le volume en est proportionnellement plus grand que dans les dispositifs susmentionnés, bien connus, où le ressort, dans la position non tendue, ne doit remplir qu'une partie de la colonne, afin que le point d'application du câble au ressort, pendant le dé- placement de l'appareil, puisse monter et descendre. En même temps, l'énergie accumulée dans le ressort peut être beaucoup plus grande.
Puis, la charge de la matière du ressort est beaucoup plus favora- ble, parce que la matière du ressort de rappel est sounise à des efforts de torsion et que celle du ressort rotatif d'après l'inven- tion est courbée et permet par là une charge de 10 à 15% plus éle- vée.
La description des figs. 3 à 5 des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre com- ment l'invention peut être réalisée, les particularités qui res- sortent tant du texte que des dessins faisant, bien entendu, par- tie de l'invention.
La fig. 3 du dessin représente le principe de l'inven- tion. Comme dans les modes de réalisation connus, il faut faire usage ici d'un tambour conique 1. Celui-ci est calé sur un arbre vertical 2. Dans la colonne-support 3 l'arbre est tourilloné aux extrémités et se trouve à l'intérieur du ressort rotatif 4, dont l'une des extrémités 5 est raccordée à l'arbre. L'autre extrémité 6 du ressort 2 est fixée à un dispositif tendeur 7, dont la fonc- tion sera expliquée plus en détail. Par ce dispositif se réalise finalement la connexion avec la colonne-support, de sorte que pen- dant la rotation de l'arbre dans la colonne -la force de tension du ressort varie.
La rotation de l'arbre 2 est. produite par la descente de l'appareil 8, pourvu de galets 9 par lesquels il prend appui contre la paroi de la colonne 3, à partir de la posi- tion représentée sur le dessin. Par l'intermédiaire d'un fil de suspension 1C qui est guidé par une poulie auxiliaire 11 l'appareil est fixé à la périphérie du tambour conique 1.
Celui-ci comporte des rainures 12 qui sont disposées en hélice dans la surface co- nique, de sorte que le point d'application du fil de suspension au tambour se déplace, pendant la rotation de l'arbre, dans la¯ di- recticn d'une génératrice de la surface conique. l'emploi efficace de l'espace disponible dans la colonne permet d'utiliser un ressort, dont la déformation qui se présente pendant le déplacement de l'appareil sur toute la longueur de la
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colonne, est faible par rapport à la déformation totale que le ressort peut subir si la différence entière des forces disponibles est exploitée.
Pour le faire mieux saisir, la figure 4 représente un graphique qui indique le rapport entre la force de traction au tambour et le nombre de révolutions que l'arbre doit accomplir pour déterminer cette tension du ressort qui est exigée par l'équi- libre entre ces deux forces. Be diamètre du tambour est calculé de telle manière que trois révolutions de l'arbre suffisent pour déplacer l'appareil d'une position extrême à l'autre. Le nombre total des révolutions que l'arbre peut effectuer pour tendre le ressort à fond, s'élève à 15, ce qui montre qu'il ne se présente qu'une faible déformation du ressort pendant le déplacement de l'appareil.
La différence entre les forces exercées par le ressort dans l'une et l'autre des positions extrêmes de l'appareil est donc assez faible, en raison de quoi les différences de diamètre du tambour deviennent petites, de sorte qu'on obtient un système très stable. La tension adéquate du ressort est obtenable à l'aide du dispositif tendeur 7, auquel le point d'attache fixe du ressort est raccordé. La rotation de ce dispositif a pour effet de remonter le ressort et est continuée jusqu'à ce que la tension adéquate du ressort soit obtenue, tension qui contrebalance le poids de l'ap- pareil.
L'inclinaison de la courbe caractéristique est une mesu- re de la rigidité du ressort. Une . inlinaiscn moins forte se pro- duit par le fait que le ressort est plus rigide et que la différen- ce de force de tension par révolution de l'arbre est plus grande.
Une inclinaison plus forte correspond à un ressort plus lâche et une plus faible différence de force de tension par révolution de l'arbre. Le choix du diamètre du tambour permet de choisir le rapport entre le nombre de révolutionsque l'arbre doit accomplir pour assurer la tension correcte du ressort afin que l'appareil resteen équilibre et le nombre de révolutions que l'arbre doit accomplir pour que l'appareil puisse passer d'une position ex- trêmeà l'autre. Plus. ce rapport est grand, moins le tambour à rainures a besoin d'être conique et plus la suspension de l'appa- reil est stable.
La poulie auxiliaire 11 peut être réalisée en forme de tambour à rainures, comme on le voit sur la fig. 5, où les deux tambours à rainures sont représentés. A côté du tambour 1 calé sur l'arbre 2, est disposé un tambour plus petit 11 sur lequel le fil de suspension par..se en allant vers l'appareil. Le petit tambour aussi comporte des rainures et possède la même longueur de rainure que le grand tambour. Dans le cas où le diamètre est lus réduit que celui du tambour fixe, le nombre de rainures doit etre plus élevé. Cn obtient ainsi que le fil de suspension s'en- roule toujours nettement, parce que le point d'application du fil de suspension sur le tambour-guide subit un déplacement correspon- dant à celui du point d'application sur le tambour fixe.