Brevet FR2079239A1 — publié le 19711112

L'invention, concerne un dispositif flexible de halage ou également de support et de transport de charges. Le dispositif de l'invention peut 5 s'appliquer à différents types d'installations dans lesquelles un élément flexible est nécessaire pour supporter ou pour haler une charge, par exemple dans les systèmes à enroulement à friction, de traction à tambour d'enroulement, élévateurs, convoyeurs, ainsi que diverses applications du halage dans les mines . . 10 Dans les installations classiques, l'élément de halage ou l'élément porteur de charge est généralement un toron multifilaire comportant un certain nombre de fils au con~ tact les uns des autres, soit placés parallèlement, soit enroulés aa hélice. Pour augmenter la capacité de charge du système on peut 15 associer plusieurs torons pour former un filin ou utiliser parfois plusieurs torons ou filins séparés. Une autre réalisation est décrite dans le Brevet Britannique N°1 .128.220 dans lequel on utilise un élément porteur de charge dans un appareil de traction à friction, 20 l'élément comprenant un certain nombre de longueurs, séparées latéralement, d'un matériau monofilaire. Une telle disposition présente des avantages considérables par rapport à d'autres systèmes utilisant des torons multifibres. Par exemple, la durée de vie de chacune des fibres individuelles est considérablement plus longue 25 que pour celles des torons, car les fibres à l'intérieur de chaque toron tendent à se frotter les unes contre les autres,ce qui accéléré la première défaillance. De plus les caractéristiques mécaniques des filaments ou fibres peuvent être calculées d'avance avec 30 plus de précision, de sorte que le facteur de sécurité du système peut être réduit,d'oîi il résulte une augmentation du rendement en charge utilisable. La présente invention a pour but de réaliser un élément porteur de charge dans lequel les effets 35 nuisibles du frottement, de l'abrasion et d'autres formes de dommages mécaniques sur les filements de l'élément porteur de charge peuvent être réduits au minimum. La présente invention a pour objet un élément porteur de charge pour une installation de halage, ca~ 40 ractérisé en ce qu'il comprend une courroie constituée par des mo~ 71 03801 2 2079239 nofilaments porteurs de charge séparés et parallèles9 la courroie étant- recouverte au moins sur ses faces opposées par un matériau élastomère protecteur. la courroie de filaments est de 5 préférence placée entre deux bandes protectrices de matériau élastomère. Les filaments sont de préférence complètement isolés de 18 environnement en recouvrant de matériau élastomère les côtés de 1®élément porteur de charge qui autrement 10 seraient découverts, cela peut être une partie intégrante d'une portion de l'une des dites bandes ou des deux à la fois. On peut obtenir, si on le désire 9 un élément de plus grande résistance, en utilisant plusieurs couches superposées de filaments dans des plans parallèles, les couches ad-15 jacentes étant séparées par du matériau élastomère» Dans cette disposition les couches extérieures de filaments doivent être recouvertes de matériau élastomère. Quand les filaments de l'élément porteur de charge correspondant à l'invention sont en charge, ils 20 sont noyés élastiquement dans le matériau élastomère, ce qui amé-liore le maintien en place des filaments et les protège des dommages par frottement, abrasion et- autres. L'invention est décrite plus en détail , à titre d'exemple, en se reportant aux dessins ci-joints 25 dans lesquels s -la figure 1 est une vue en coupe isométrique d'une partie d'ion élément porteur de charge pour installation de halage % - la figure 2 est une vue partielle 30 en coupe de l'élément de la figure 1, quand il est sous tension - la figure 3 est une vue en perspective et en coupe d'une partie d'un autre élément porteur de charge p -la figure 4 est une vue partielle 35 en coupe d'un élément modifié semblable à celui de la figure 3 ; = la figure 5 est une vue en perspective et en coupe d'une partie d'une bande de matériau élastomère destinée à être utilisée dans un élément porteur de charge ? - la figure 6 est une vue en coujpe 40 analogue d'une partie d'une bande modifiée de matériau élastomère 71 03801 3 2079239 semblable à celle de la figure 5 ; - la figure 7 est une vue partielle en perspective et en coupe d'un élément semblable à celui de la figure 1, mais avec les bords latéraux de sa couche élastomère 5 disposés de manière à isoler de façon étanche les côtés de l'élément ; - la figure 8 est une vue semblable à celle de la figure 3, mais avec les côtés de l'élément scellés ; 10 - la figure 9 est une coupe trans versale à travers une partie d'un appareil de fabrication d'un élément porteur de charge. En se reportant aux dessins, un élément porteur de charge est utilisé pour supporter une charge, 15 et pour faire descendre ou monter la charge dans par exemple une installation de traction à friction t€le qu'un ascenseur ou élévateur. L'élément passe en contact avec un dispositif d'entraînement (non représenté) constitué, par exemple, sous la forme d'un rouleau d'entraînement à friction, et supporte une charge à chacune de 20 ses extrémités libres. Dans un autre cas, on peut supporter une charge à une extrémité et un contrepoids à l'autre. L'élément porteur de charge {figure 1) comprend une courroie ou bande consistant en un certain nombre de filaments 1 en fil d'acier au carbone simple ou alliage 25 d'acier étiré et à haute résistance a la traction, ces filaments s'étendant dans le sens longitudinal de l'élément. Les filaments sont disposés équidistant-s et parallèles les tins par rapport aux autres, et sont placés de manière à se trouver dans un plan commun. La section transversale de chaque filament est représentée comme 30 étant circulaire, mais elle peut prendre toute autre forme décrite. Au-dessus et au-dessous de la couche, la courroie ou bande de filaments en fils 1, se trouve respectivement en 2 ou 3 une bande de matériau élastomère, géné-35 ralement une matière thermoplastique telle que du caoutchouc natu-ral ou synthétique i du chlorure de polyvinyle ; du polypropylène ; du "Nylon" ; du "Térylène", ou des alliages de ces matériaux comprenant leurs co-polymères ; le plan de chaque bande 23 étant parallèle aux filaments 1. Comme on le voit sur la figure 1 les ban-40 des sont d'égale épaisseur. 71 03801 4 2079239 L'application d'une charge tendant l'élément composite dans le sens de son axe longitudinal A-B (figure 1) fait que les filaments viennent s'imprimer dans l'une ou dans les deux bandes 2, 3 de manière à former des logements indi-5 viduels provisoires 12 (figure 2) pour les filaments 1. Quand la charge de tension est réduite ou supprimée,1'élasticité naturelle du matériau élastomère ramène la bande, dans tous les cas pratiques, à sa état initial et à son épaisseur. Pour s'assurer du comportement dé-10 crit ci-dessus on calcule l'épaisseur des bandes à l'état non tendu, en fonction de la charge de tension, laquelle doit se trouver dans la zône de proportionnalité charge/élongation des fils d'acier 1, du diamètre du fil, et de la résistance à la compression de 1'élastomère choisi pour les bandes. 15 L'épaisseur à déterminer doit être telle qu'elle évite la déformation permanente de 1'élastomère. La force de rupture de l'élément porteur de charge peut être augmentée par paliers, pour une largeur donnée de l'élément, en utilisant des couches multiples de 20 filaments 1 (figure 3) disposées toutes parallèlement les unes aux autres en un certain nombre de plans parallèles, les couches adjacentes de filaments étant séparées par une bande intermédiaire 3a de matériau élastomère. Quand on utilise deux ou plusieurs 25 couches de filaments 1 dans l'élément, on peut obtenir un assemblage plus dense des filaments d'acier 1 en charge en décalant les filaments 1 équidistants d'une couche par rapport à ceux de la couche adjacente, comme cela est représenté sur la figure 4, tout en maintenant la séparation des couches par les bandes 3a. 30 Pour maintenir l'espacement des filaments 1 entre les bandes 2, 3, 3a,ou peut enduire individuellement les filaments 1 d'un adhésif par pression avant de les mettre en place. Dans un autre cas, les éléments porteurs de charge déjà formés peuvent passer à travers des rouleaux chauffés dont la 35 température est suffisante pour permettre aux filaments d'imprimer eux-mêmes leur marque permanente dans les bandes. Gomme autre possibilité encore, on peut interposer entre les filaments adjacents 1 des filaments ou des bandes d'espacement en élastomère, ces deux dernières opérations faisant partie de l'opération de fabrica-40 tion. IX 03801 5 2079239 La position de chaque filament individuel 1 peut être rendue plus stable en prévoyant des plis longitudinaux dans le matériau élastomère formant les bandes 2, 3» 3a (figures 5 et 6). 5 Pour une bande intermédiaire 3a, les plis 4, 5 sont prévus des deux côtés de la bande en positions symétriques (figure 5) ou décalées (figure 6). Les logements formés par les plis 4, 5 sont appropriés à la section géométrique des filaments 1. 10 Pour assurer une plus grande pro tection des filaments 1 par rapport à l'environnement, et pour stabiliser l'élément dans son ensemble, l'une des bandes extérieur res 2, 3 de matériau élastomère peut être munie de bords longitudinaux retournés vers le bas pour protéger les côtés de l'élément 15 (figures 7 et 8). Ainsi, pour une couche unique de filaments 1 (figure 7), l'une des bandes, la bande supérieure 2, a la forme d' une rigole possédant des parois latérales 6, à l'intérieur de laquelle sont disposés les filaments 1. Les filaments 1 sont alors isolés hermétiquement par la bande inférieure 3 de matériau élasto-20 mère. Dans le cas où l'on a des couches multiples de filaments, on adopte une disposition semblable (figure 8), les couches alternées de filaments 1 et les bandes intermédiaires élastomères 3a étant empilées à l'intérieur d'une bande ex= 25 térieure 2 en forme de rigole possédant des parois latérales profondes 6. Là encore les filaments 1 peuvent être sur la même ligne ou décalés de couche en couchefsi on le désire. Les espaces vides entre les fils 1 dans toutes les réalisations décrits ci-dessus peuvent être rem-30 plis avec des lubrifiants visqueux ou gélatineux, naturels et/ou synthétiques, y compris les matériaux classés dans la catégorie des lubrifiants solides. Quand on utilise des couches multiples de filaments, l'élément composite peut être obtenu à partir 35 de stratifiés scellés comprenant chacun une couche unique de filaments à haute résistance 1, placée entre deux bandes 12, 13 de matériau élastomère. Chaque stratifié peut être obtenu en amenant les deux bandes 12, 13 et les filaments 1 qui viennent entre elles entre des rouleaux de calandrage 7, 8 (figure 9) chauds portant des 40 sillons circulaires de forme convenable sur leur pourtour, les 71 03801 6 2079239 saillies 9 des sillons des rouleaux 7, 8 coïncidant avec les parties médianes 10 situées entre des filaments 1 adjacents, une pression suffisante étant appliquée par les rouleaux 7, 8 pour souder par fusion les bandes élastomères 12, 13 afin d'isoler hermétique-5 ment les filaments 1• porteurs de charge décrits peuvent être utilisés dans beaucoup d'installations de halage différentes et pas nécessairement seulement dans les ascenseurs ou élévateurs et applications semblables. limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Il est entendu que les éléments 10 Bien entendu l'invention n'est pas 71 03801 7 2079239 SEVEWSI0ASI0H3 10) Elément porteur de charge pour installation de halage, comprenant une courroie formée de monofilament s porteurs de charge parallèles séparés, caractérisé en ce que 5 la courroie de monofilaments est recouverte, au moins sur ses faces opposées, par un matériau élastomère protecteur. 2°) Elément porteur de charge suivant la revendication 1, caractérisé en c e que chaque face de la courroie de monofilaments est recouverte par une bande de matériau 10 élastomère. 3°) Elément porteur de charge suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les bords latéraux de la courroie de monofilaments sont recouverts par les bandes de matériau élastomère. 15 4°) Elément porteur de charge sui vant la revendication 3, caractérisé en ce que chaque bande de bord latéral fait partie intégrante de l'une au moins des bandes. 5°) Elément porteur de charge suivant . l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par 20 des courroies superposées de monofilaments, les courroies adjacentes étant séparées par un matériau élastomère. 6°) Elément porteur de charge suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les mono-f.ilaments sont décalés dans les courroies adjacentes. 25 7°) Elément porteur de charge sui vant l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les courroies adjacentes de mono- filaments sont séparées par une bande intermédiaire de matériau élastomère. 8°) Elément porteur de charge sui-30 vant la revendication 7, caractérisé en ce que la bande intermédiaire est plissée pour s'adapter aux monofilaments. 9°) Elément porteur de charge suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce 35 que les mono filaments adjacents à l'intérieur de la courroie sont séparés par des entretoises de matériau élastomère. 10°) Elément porteur de charge suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce 40 qu'un lubrifiant se trouve en contact avec les mono filaments. 71 03801 2079239 10°) Elément porteur de charge suivant l'une quelconque des revendicarions 1 à 9, caractérisé en ce qu'un lubrifiant se trouve en contact avec les mono filaments» 11°) Elément porteur de charge sui-5 vant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les mono -filaments sont des fils d'acier à haute résistance à la traction. 12°) Installation de halage carac= térisée par un élément porteur de charge correspondant à Ieune 10 quelconque des revendications 1 à 11.