Brevet FR2104690A1 — publié le 19720421

L'invention a pour objet un treuil destiné à commander le défilement d'un câble de levage ou de traction à travers l'appareil dais un sens ou dans l1autre, soit pour haler ou lever une charge par traction du Cble, soit au contraire pour déhaler ou laisser descendre une charge avec retenu contrôlée du câble. Comme le fonctionnement du treuil assure un déplacement relatif entre le câble et le treuil, on comprend que celui-ci peut être amarré en un point fixe pour agir sur un câble mobile attelé par l'une de ses extrémités à une charge à déplacer ou qu'au contraire le treuil peut le déplacer le long d'un câble fixe pour entrafner une charge suspendue à ce treuil. Le treuil selon l'invention se caractérise essentiellement par le fait que le omble qui traverse l'appareil est serré dans une gorge à profil en arc de cercle d'une poulie le long d'un certain are de cette poulie par des mors de serrage incurvés à profil en arc de cercle qui accompagnent le défilement du cible et qui sont portés par une ahaine sans fin engrenant au moins avec une denture circulaire solidaire de la poulie tandis qu'un dispositif applique automatiquement aux icre situés contre le câble une force de serrage qui varie comas la tension du brin tendu du câble. Le mouvement de halage ou de levage,d'une part, et le mouvement de déhalage ou de descente, d'autre part,peuvent ainsi s'obtenir aisément de façon continue par un simple entraînement continu de rotation de la poulie motrice dans un sens ou dais l'autre sous l'action d'une transmission appropriée qui applique à la poulie un effort moteur dans le cas du levage et lui oppose un effort résistant dans le cas de la descente, c'est-à-dire de la rotation de la poulie dans le sens de la sollicitation de la charge. Le serrage du cible sur la poulie par des mors courbes entraînés directement par ladite poulie présente le double avantage de - ne nécessiter qu'une force d'application relativement faible du câble sur la poulie du fait que les mors participent presqu'autant que la poulie à la ret@nue du câble, et I pouvoir ainsi donner aux gorge. de prise du câble, tant sur la poulie que sur les mors de serrage,une section semi-circulaire qui engendre une usure du câble bien moindre et beaucoup lieu répartie qu'une gerge à section trapézoïdale qui serait associée k des galets presseurs roulant directement sur le câble et ne participant pas par conséquent à Sa retenue. Le serrage des more contre le cible en fonction de la tension du brin tendu du câble se fait avantageusement par des galets contre lesquels circulent les mors entraînés par la poulie motrice et soumis à une force de serrage radiale par l'intermédiaire d'un levier multiplicateur associé à une tringlerie interposée entre ce levier et l'axe d'une poulie de déviation soumise à la tension du brin tendu du câble. Selon une forme d'exécution préférée de l'invention,le treuil se caractérise par la combinaison des éléments suivants 1) une poulie motrice à gorge de section en arc de cercle, sur une fraction de la circonférence de laquelle s'enroule un cible qui traverse l'appareil 2) une chaîne sans fin non tendue, supportée par deux poulies folles de guidage ou par un guide d'entrée et de sortie de poulie, composée de mors de serrage courbes et disposée de façon que ces mors s'appliquent tour à tour sur la partie d'enroulement du câble situé. du côté de son brin mou 3) une paire de flasques circulaires latéraux à encoches équidistantes, concentriques à la poulie et solidaires de cell-ci de part et d'autre de sa gorge pour l'entraînement ou la retenue de la chaîne par l'engrènement des axes d'arti@ulation de celle-ci avec la succession des encoches ci-dessus ; 4) un dispositif multiplicateur d'effort interposé entre une poulie soumis. à la tension du brin tendu du cible et un palonnier répartissant des forces égales de serrage entre des galets agissant sur les mors de serrage pour appliquer ooux-cl contre le câble avec une force variant comme la tension du câble donc comm' e la charge sur laquelle agit le câble. Pour bien faire comprendre l'invention, on en décrira ci-après un exemple d'exécution en référence au dessin schématique annexé, dans lequel la figrre 1 est une coupe transversale d'un treuil selon l'invention la figure 2 est une coupe radiale partielle de la poulie, de la chaîne de lors et d'un galet de guidage suivant la ligne II-II de la figure 1 t la figure 3 est une coupe longitudinale de la chaque de mors selon la ligne III-III de la figure 1 t la figure 4 montre une forme d'exécution du palonnier répartiteur des forces de serrage entre les galets la figure 5 est une coupe transversale du palonnier selon la ligne V-V de la figure 4 ; et la figure 6 est une coupe longitudinale du palonnier selon la ligne Vl-VI de la figure 4. Le treuil représenté sur la figure 1 comprend un carter 1 dar lequel tourillonne l'arbre 2 d'une poulie motrice 3 à gorge 4 de section en arc de cercle ou en demi-cercle pour y recevoir le câble 5 qui traverse l'appareil. Les deux brins du câble qui sortent du carter à travers des ouvertures ménagées à cet effet comprennent le brin tendu 6 et le brin mou 7. On peut supposer par exemple que le brin tendu 6 est relié à une charge à déplacer tandis que le carter i est amarré en un point fixe ou qu'au contraire le brin tendu 6 est amarré en un point fixe et que la charge est suspendue au carter de l'appareil, par exemple en 8. Dans les deux cas, le fonctionnement est identique puisqu'il ne dépend que du mouvement relatif du treuil par rapport au câble et il sera donc inutile de faire la distinction entre les deux cas dans l'exposé qui suit. La poulie motrice 3 est actionnée par tout système moteur approprié qu'on n'a pas représenté au dessin parce que ce système moteur ne fait pas partie de l'invention. Dans le carter i circule une channe sans fin 13 guide par deux rampes latérales il solidaires d'un chemin incurvé 12 à l'extérieur duquel la channe complète son circuit sans fin. Cette chaîne 13 porte, entre ses axes d'articulation 14, des mors de serrage 15 incurvés selon une courbure correspondant à celle de la circonférence de la gorge 4 de la poulie 3 ; ces mors présentent en outre sur leur face de serrage concave 16 un profil transversal en arc de cercle 17 destiné à coopérer avec le profil de la gorge 4 de la poulie 3 pour enserrer le câble 5. De part et d'autre de sa gorge, la poulie motrice 3 porte deux flasques circulaires concentriques 18 présentant des encoches 19 à un espacement uniforme correspondant à l'écarte- ment des axes 14 pour recevoir ces axes sur une fraction de la chaîne sans fin qui enveloppe la poulie 3 et dont l'entraînement ou la retenue est ainsi assuré par cette poulie 3. La face convexe 20 de chaque mors 15, opposée à sa face 16 > constitue un chemin de roulement pour trois galets presseurs 21-22-23 placés en regard de la poulie et supportés par des axes 24-25-26 poussees vers la poulie 3 par un palonnier répartiteur d'efforts 27 qui porte l'axe 26 et des axes alignés 28 sur lesquels s'articule un étrier 29 portant les axes 24 et 25. Ce palonnier s'articule par un axe 30 sur une biellette 31 articulée à un levier multiplicateur 32 qui pivote sur un axe fixe 33. Ce levier 32 est relié par une bielle 34 à l'axe d'une poulie déflectrice 35 sur laquelle passe le brin tendu 6 du câble, On exposera maintenant brièvement le fonctionnement du treuil.Si la poulie 3 est à l'arrêt et que le brin de câble 6 est soumis à une tension, le câble tend à défiler à travers l'appareil vers son brin tendu qui passe sur la poulie déflectrice 35, de sorte que celle-ci tend à être repoussée par le câble dont le brin tendu 6 tend à se raidir vers un parcours rectiligne. la force ainsi appliquée par le brin tendu 6 à la poulie 35 est transmise par la bielle 34 au levier multiplicateur 32 qui, par la biellette 31s pousse le palonnier 27 des galets presseurs 21-22-23 contre les mors 1 5 situés en regard de ces galets contre le câble 5 engagé dans la gorge 4 de la poulie 3. La force ainsi appliquée par les galets est fonction de la tension du brin 6 et permet donc d'empêcher tout glissement du câble dans la gorge 4 de la poulie 3, quelle que soit la tension appliquée au câble 5. Si maintenant la poulie 3 est actionnée par une force motrice pour tourner dans le sens de la flèche de la figure 1, le brin tendu 6 s'enroule sur la poulie 3, ce qui correspond à une opération de halage ou de levée d'une charge. Le mouvement de la poulie 3 entraîne par les flasques 18 à encoches la circulation de la channe sans fin de mors 13, de sorte que les-mors 15 qui sont serrés sur le câble se succèdent les uns aux autres en accompagnant exactement la poulie 3 et en serrant le câble 5 lors de leur passage entre la poulie 3 et les galets presseurs 21-22-23.Comme les mors 15 ont un profil longitudinal correspondant à la courbure du câble et un profil transversal correspondant à sa section transversale et qu'en outre ils accompagnent le défilement du câble 5 ils participent à la retenue du câble au même titre que la gorge de la poulie 3, ce qui réduit la force d'application nécessaire et, par suite, les déformations du câble dont on évite ainsi toute détérioration rapide. Si la poulie 3 est actionnée en sens contraire, le câble 5 ddfile à travers l'appareil dans le sens dans lequel il est sollicité par la charge et il reste encore lié à la poulie 3 de la mSme façon par le serrage des mors 15, de sorte qu'il ne risque pas de glisser par rapport à la poulie 3 ; la charge ne peut donc tomber en chute libre, puisqu'elle est retenue par la poulie dont le mouvement peut être contrôlé par toute disposition usuelle limitant par exemple sa vitesse de rotation. L'un des deux trous d'axes d'articulation de chaque mors 15 présente une forme oblongue pour permettre aux entre-axes d'articulation de varier en fonction de la variation du diamètre d'enroulement de la channe de mors 13 autour de la poulie 3 suivant l'écrasement dû à la force de serrage que subit le câble. Chaque maillon de la chaine de mors 13 comporte une extrémité en forme de chape 36 et une autre en forme de tenon 37, le trou oblong étant pratiqué de préférence dans le tenon afin de mieux supporter l'axe. Cette disposition est représentée sur les figures 2 et 3 qui montrent la chape 36 percée de trous circulaires alignés 38 et destinés à recevoir entre ses deux branches le tenon du mors adjacent percé d'un trou oblong 39. Chaque axe d'articulation 14, engagé à la fois à travers un trou oblong 39 et deux trous 38, se prolonge de part et d'autre de la chaine de mors 13 en portant à chaque extrémité un galet d'engrènement 40 et les galets d'engrènement 40 sont destinée à s'engager dans les encoches 19 pour l'entrainement de la chaine 13 par la poulie 3 et aussi à rouler sur les rampes de guidage 11. Les figures 4, 5 et 6 montrent en détails le palonnier 27 de répartition des efforts de serrage entre les trois galets. Ce palonnier s'articule par des axes 41, en alignement avec l'axe 25, sur un étrier 42 pivotant autour d'un axe 43 fixé au carter 1. On voit que le rayon de poulie passant par l'axe 28 fait des anglee égaux avec ceux passant par les axes 24-25 et que le rayon passant par les axes alignés 41-30 fait des angles égaux evec ceux passant par les axes 24-26.Dans ces conditions, la force de serrage transmise par l'aspe 28 est double de celle transmise par l'axe 26 et, comme cette force se divise en deux forces égales exercées sur les axes de galets 24-25, on voit que l'application d'une force radiale par l'axe 30 du palonnier transmet aux trois galets des forces de serrage égales. Pour compléter la description qui précède, on remarquera que la circulation de la channe sans fin 19 autour du chemin de guidage 12 au lieu de son passage sur deux poulies folles qui pourraient Entre disposées à l'entrée et àla sortie de la poulie motrice 3, aboutit à une construction plus compacte du treuil par réduction du nombre des maillons. Cette construction nécessite un profilage ondulé des rampes Il pour l'obtention d'un engrènement régulier de la chaîne 13 avec la poulie motrice Cet engrènement est conditionné par une flèche minimale et constante du brin extérieur de la channe. Le pas angulaire des ondulations des rampes Il correspond au pas angulaire de la chaîne 13 enveloppant le chemin de guidage 12 fixé au carter 1. Â l'intérieur de la courbe du chemin de guidage 12, un ressort 44, dont une extrémité est fixée en 45, agit par son autre extrémité sur le levier multiplicateur de serrage 32 pour maintenir les galets de serrage 21-22-23 appliqués sur leur chemin de roulement en l'absence de charge sur le câble. On a indiqué en 46 une lumière oblongue centrée sur la poulie motrice 3 et ménagée dans les deux flasques du carter 1 pour recevoir les extrémités de l'axe de la poulie déflectrice 35 munies de galets fous. Dans l'espace angulaire le plus étendu compris entre poulie déflectrice 35 et le guide d'entrée de la chaste sans fin 13 sur la poulie motrice 3, un dispositif de guidage 47 du câble, de même courbure que la poulie motrice 3, vient.s'engager entre les deux flasques à encoches 18 de cette poulie pour emp&num;*her le câble de sortir de sa gorge 4. Au-delà du guide de sortie de channe, le câble est repris par un élément de guidage tubulaire 48 qui ramène le brin mou de ce câble en contact avec la partie extérieure de la chaîne sans fin 13 R E V E N D I C A T I O N S. 1. Treuil à course de câble illimitée, caractérisé par le fait que le câble est serré radialement dans la gorge d'une poulie motricewle long d'un certain arc de cette poulie, par des mors de serrage courbes eux-memee appliqués sur le câble par des galets sous l'effet de la charge, agencés de manière à constituer une chaise sans fin non tendue supportée par des guides ou des poulies folles et engrenant avec une denture solidaire de la poulie motrice de manière à accompagner le câble sans glissement relatif et participer au meme titre que la poulie motrice à la retenue d'une certaine fraction de la charge, ce qui permet de doter la poulie, d'une part, les mors de la chaine sans fin,d'autre part, de gorgee de section semi-circulaire produisant une usure minimale du câble. 2. Treuil selon la revendication 1, dans lequel la force de serrage est appliquée simultanément sur au moins deux mors par l'intermédiaire d'au moins trois galets presseurs par un palonnier répartiteur des forces de serrage agissant sur l'axe d'un galet et sur un étrier portant les axes des deux autres galets. 3. Treuil selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la chaîne sans fin de mors s'engrène avec la poulie motrice par l'engagement de ses axes d'articulation dans des encoches de flasques latéraux portés par la poulie motrice de part et d'autre de sa gorge. 4. Treuil selon les revendications 1, 2 et 3 dans lequel lee guides d'entrée et de sortie de la channe sans fin sont constitués par deux rampes fixes de guidage portant des ondulations longitudinales de pas angulaire correspondant à celui de la chaine sans fin, de façon à obtenir une tension constante et également répa3c tie entre tous les points de la chaine pour permettre un engrènement correct avec la denture solidaire de la poulie motrice. 5. Treuil selon la revendication 3, dans lequel le dispositif d'application de la force de serrage comprend une tringlerie mécanique interposée entre une poulie déflectrice sur laquelle passe le brin tendu du câble et les chapes des galets presseurs. 6. Treuil selon l'une quelconque des revendications précé dents, dans lequel l'un des deux trous des axes d'articulation de chaque mors est oblong pour permettre une variation de l'arc entre deux axes d'articulation selon l'écrasement du câble.