Brevet FR2053319A1 — publié le 19710416

La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour rupture de câble ou de chaîne, muni d'une lance d'insufflation fixée à deux câbles ou chaînes, dont l'un des câbles ou l'une des chaînes passe autour d'un tambour entraînécfessrutoe 5 et dont l'autre câble ou l'autre chaîne passe autour d'un tambour suiveur de réserve, relié au tambour de service par un embrayage à lamelles ou disques à glissement monté entre ces deux tambours, et susceptible de se décaler angulaireme rit par rapport au tambour de service en cas de rupture d'un câble ou 10 d'une chaîne. Un dispositif de sécurité de ce genre, poar une rupture de câble ou de chaîne, construit par la demanderesse, est décrit dans le brevet autrichien n° 266 185. Dans le cas de ce dispositif, lors d'une rupture du câble principal, le 15 mouvement de chute à pic de la lance ést freiné doucement après dépassement d'un couple déterminé par la précontrainte de l'emtrayage à lamelles ou à disques avant que soit établi un accouplement rigide entre le tambour de service et le tambour de réserve, grâce à la pénétration d'un cliquet dans une 20 roue à rochet. L'invention a pour objectif une amélioration et un perfectionnement du dispositif connu, en particulier en ce sens que la force d'application des lamelles ou disques et, par suite, le couple de freinage augmentent progressivement en fonction 25 du mouvement relatif entre le tambour de réserve et le tambour de service, le freinage du mouvement de chute à pic se transformant en une liaison mécanique de contact, à la fin de la course de décalage angulaire. Un autre objectif de l'invention consiste à prévoir 50 des moyens permettant de rendre plus faible que précédemment la précontrainte initiale des ressorts, précontrainte qui correspond au moment de freinage initial, grâce à quoi l'on peut dimensionner le câble ou la chaîne de réserve plus faiblement que Jusqu'à présent. 35 Pour un dispositif de sécurité pour la rupture d'un câble ou d'une chaîne, du type précédemment décrit, ces objectifs de l'invention sont atteints du fait qu'une pièce du tambour de réserve, pièce susceptible de tourner par rapport au tambour de 70 27835 2 2053319 service, est reliée à l'arbre du tambour de service, par un filetage à vis, et peut se visser en direction de l'embrayage à glissement tout en augmentant progressivement la force de pression agissant sur les lamelles ou disques de friction de l'embrayage 5 à glissement. Il est avantageux de prévoir des ressorts précontraint? qui sont situés entre, d'une part, la pièce susceptible de pouvoir tourner avec le tambour de réserve et constituée de préférence par un disque, et d'autre part, les iamelles ou disques de friction 10 de l'embrayage à glissement,~et qui, lors du vissage du disque en direction de l'embrayage, sont comprimés. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le tambour de réserve est monté mobile en rotation sur un arbre solidaire du tambour de service, l'embrayage à glissement, la 15 pièce susceptible de pouvoir tourner et munie d'un manchon taraudé, et un tenon fixé à l'arbre muni d'un filetage à vis étant montés à l'intérieur du tambour de réserve. Pour des raisons de sécurité, on peut prévoir une butée pour limiter la course de décalage angulaire du tambour 2o de réserve par rapport au tambour de service; par exemple on peut prévoir une course de décalage angulaire de 360°, avant que le tambour de réserve ne parvienne au moyen de la butée en liaison mécanique de contact avec le tambour de service. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 25 seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 représente schématiquement un treuil de halage pour une lance d'insufflation, muni du dispositif de 30 sécurité pour la rupture de câble ou de chaîne; - la figure 2 représente une coupe verticale du tambour de service et de celui de réserve; et - la figure 3 représente la variation du moment de friction des lamelles ou disques en fonction de l'angle de 35 décalage angulaire ou de pivotement du tambour de réserve. La référence 1 désigne, sur la figure 1, un moteur qui entraine le tambour de service 3 ét le tambour de réserve 4, par l'intermédiaire de l'engrenage 2. Ces tambours sont montés 70 27835 3 2053319 sur le palier-support 6 au moyen d'un arbre commun 5. La lance d'insufflation 7 est montée sur un chariot 8 qui peut se déplacer verticalement dans les guidages 9 à l'aide du treuil de halage. La charge du chariot et de la lance est portée par le câble de 5 service 10; le câble de réserve 11 est, par contre, fixé à la suspension élastique 12 et accompagne avec une précontrainte réduite le déroulement du câble de service 10. Sur la suspension élastique 12 se trouve une came de commande 13 qui, lors des débattements du ressort 12 se produisant dans les deux sens, actionne 10 un commutateur d'extrémité 14, grâce à quoi le moteur de levage 1 est coupé et freiné. En cas d'accident, c'est-à-dire lors d'un relâchement de câble, ou de surcharge, d'allongement excessif ou lors d'une rupture du câble de service 10, le ressort de la suspension 15 12 se détend ou se comprime et, de ce fait, par actionnement du commutateur d'extrémité 14, le mouvement de montée ou de descente est immédiatement interrompu. Si le câble de service 10 est rompu, la charge tombe Jusqu'à ce que la suspension élastique 12 soit comprimée sur sa butée et la charge soit reprise, en totalité, 20 Par le câble de réserve 11. Désormais la charge est suspendue au tambour de réserve 4 et doit être freinée. Le fonctionnement de l'embrayage à friction à lamelles ou à disques agissant en tant que frein est expliqué plus en détail à l'aide de la figure 2. Le tambour de service 3 est 25 bridé au bout d'arbre 15 de l'engrenage 2. Ce tambour 3 possède un arbre en saillie 16 qui, de l'autre côté est logé dans le palier-support 6 de manière déjà décrite. Le tambour de réserve 4 est monté de manière à pouvoir tourner sur l'arbre 16 et dans les paliers 17 et 18. Il est relié par couple de rotation à l'arbre 30 16 au moyen de l'embrayage à glissement 19 et est entraîné en rotation avec cet arbre. L'embrayage à glissement 19 comprend un moyeu 20 claveté sur l'arbre 16, un disque de butée 21 fixé au moyeu 20 par des vis 22 et un carter d'embrayage 23 vissé sur le flasque 25 du tambour de réserve 4 au moyen des vis 24. Dans 35 l'évidement formé entre le moyeu 20, le disque de butée 21 et le carter d'embrayage 23» sont insérés les disques ou lamelles de friction 26. Les lamelles de friction sont soumises à l'action 70 27835 4 2053319 10 15 des poussoirs ou des pistons 28 sollicités par des ressorts 27. Les ressorts 27 et les poussoirs 28 sont montés dans dès douilles 29 fixées dans des alésages du disque 30. Ce disque 30 est relié à un manchon taraudé 31 qui peut se visser sur un appendice ou tenon fileté 32 du moyeu claveté 20, et se déplacer ainsi axiale-ment dans le sens des flèches vers les disques ou lamelles de friefcion 26. Le disque 30 est relié, au moyen d'un boulon d'entraînement 33, à la paroi frontale 34 du tambour de réserve 4 et peut se déplacer axialement par rapport à ce dernier. Le fonctionnement du dispositif ressort de l'exposé et du dessin. En cas de rupture du câble de service 10, comme il a été décrit précédemment, le câble de réserve 11 se tend et le tambour de réserve 4 se décale angulairement ou pivote par rapport au tambour de service 3, à 1'encontre de la résistance des ressorts 27 et du frottement entre les lamelles de friction 26, grâce à quoi la force de pression des lamelles ou disques de friction s'accroît progressivement en fonction de l'angle de décalage. Plus le disque 30 se visse sur l'appendice fileté 32, c'est-à-dire plus le disque 30 se déplace axialement vers l'embrayage à glissement 19, plus élevée est la contrainte des ressorts 27 et donc la force de pression des lamelles de friction 26 et plus s'accroît le moment de friction. La figure 3 montre la courbe du moment de friction m des lamelles en fonction de l'angle de décalageS' du tambour de 25 réserve. Au début du décalage angulaire, le moment possède une valeur de pointe (moment d'adhérence M^) en raison du coefficient de frottement d'adhérence élevé. Après apparition du glissement, en raison du coefficient de frottement de glissement assez réduit le moment tombe à environ la valeur moitié pour remonter de 30 nouveau à par suite de l'élévation de la force de pression des lamelles lorsque se poursuit le décalage angulaire du tambour de réserve. Pour des raisons de sécurité, il peut être préférable de prévoir en supplément une butée entre le tambour de 35 réserve et le tambour de service afin de limiter la course possible de décalage angulaire. Une telle butée est désignée sur la figure 2 par la référence 35. La fixation des câbles sur les tambours peut se faire par des mâchoires de serrage 36. 20 70 27835 5 2053319 Le dispositif conforme à l'invention se distingue, par une série d'avantages, du dispositif connu de sécurité pour la rupture d'un câble ou d'une chaîne. Il n'est plus nécessaire d'appliquer les unes contre les autres par une force de pression 5 constante, les lamelles de friction qui établissent la liaison entre le tambour de service et le tambour de réserve, ce qui permet de régler le moment initial de freinage (M^ sur la figure }) à une valeur environ d'un tiers plus faible que la \aleur précédemment utilisée. De ce fait, le moment d'adhérence M„ est aussi H 10 plus faible, dans la même proportion. Dans le dispositif conforme à l'invention, le câble de réserve lors du choc initial, est seulement soUirité par une double cherge rniina le alors que,par contre,il fallait jusqu'à présent compter avec une triple charge nominale. A dimensionne-ment égal du câble de réserve, on obtient donc une sécurité de 15 service plus élevée. Etant donné que le' moment de freinage effectif est fonction de nombreux facteurs dont une partie ne peut absolument pas être évaluée, facteurs tels que la fatigue du matériau, le vieillissement, les influences variables de la température, les fluctuations du coefficient de frottement 20 causées par les facteurs environnants, comme la poussière, la crasse, l'humidité, il importe de souligner que dans le présent mode de réalisation, ces causes d'insécurité sont complètement éliminées, car, lors du décalage angulaire du tambour de réserve, les ressortssont automatiquement comprimés davantage 25 et le moment de freinage s'accroît Jusqu'à ce que la lance soit immobilisée, en tout état de cause. En outre, par le dispositif conforme à l'invention, sont apportées des simplifications d'ordre constructif vis à vis de l'état de la technique, grâce à l'élimination de pièces constitutives de conception compliquée 30 telles que des roues à rochet et des pièces analogues. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. 70 27835 2053319 REVENDICATIONS 1) Dispositif de sécurité pour rupture de câble ou de chaîne, muni d'une lance d'insufflation fixée à deux câbles ou chaînes, dont l'un des câbles ou l'une des chaînes passe 5 autour d'un tambour entraîné de service et dont l'autre câble ou l'autre chaîne passe autour d'un tambour suiveur de réserve, relié au tambour de service par un embrayage à lamelles ou disques à glissement monté entre ces deux tambours, et susceptible de se décaler angulairement par rapport au tambour de 10 service en cas de rupture d'un câble ou d'une chaîne,caractérisé en ce qu'une pièce du tambour de réserve, pièce susceptible de pouvoir se décaler angulairement ou tourner par rapport au tambour de service, est liée par un filetage à vis à l'arbre du tambour de service et peut se visser en direction de l'embrayage 15 à glissement tout en augmentant progressivement la force de pression agissant sur les lamelles ou disques de friction de l'embrayage à glissement. 2) Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que, entre d'une part la pièce susceptible de 20 pouvoir se décaler angulairement et de tourner avec le tambour de réserve et constituée de préférence par un disque,et d'autre part, les lamelles ou disques de friction de l'embrayage à glissement sont disposés des ressorts précontraints qui sont comprimés davantage lors du vissage du disque en direction 25 de l'embrayage à glissement. 3) Dispositif de sécurité selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tambour de réserve est monté de manière à pouvoir pivoter sur un arbre solidaire en rotation du tambour de service, l'embrayage à glissement, la pièce sus-30 ceptible de pouvoir se décaler angulairement et munie d'un manchon taraudé, et un appendice ou tenon fixé à l'arbre et pourvu d'un filetage, étant montés à l'intérieur du tambour de réserve. 4) Dispositif de sécurité selon l'uredes revendications yj 1 à 3» caractérisé en ce qu'il comporte une butée pour limiter la course de décalage angulaire du tambour de réserve par rapport au tambour de service.