Brevet FR2134304A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne un dispositif de déplacement axial d'une poulie de guidage associée à un treuil et comprenant un chariot porte palier pour la poulie de guidage mobile en rotation, un axe de support disposé sur le bâti du treuil-parallèlement à l'arbre de treuil et sur lequel est guidé axialement ledit chariot, ainsi qu'une broche à filetages croisés qui se joignent aux extrémités et sont destinés à coopérer avec un ergot solidaire du chariot et engagé dans la gorge délimitée par deux filets de la broche qui, à ses deux extrémités, est logée dans des paliers du bâti de manière à être mobile en rotation, mais immobile en déplacement axial et qui comporte, à une de ses extrémités, une roue dentée entratnée en rotation en fonction de la vitesse de rotation du treuil. Dans un tel dispositif connu, le point faible de la transmission de l'effort axial se trouve à l'endroit de l'ergot dont les dimensions et donc la résistance au cisaillement sont limitées par le fait qulà la jonction des deux filetages, jonction de forme courbe dans l'espace, l'ergot doit pouvoir passer sans heurt d'un filetage à l'autre. Pour diminuer l'effort appliqué à l'ergot, il est nécessaire de réduire l'angle maximal entre la poulie de guidage et le cabestan en augmentant la distance entre ce dernier et ladite poulie Cependant, les installations de halage doivent etre d'un encom- brement réduit, en particulier lorsqu'elles sont destinées à être montées sur des véhicules. Les exigences précitées n' ont pu être conciliées jusqu'a présent. L'invention a pour but de réaliser un dispositif du type initialement mentionné et qui permette à la fois de juxtaposer la poulie et le cabestan et de réduire considérablement l'effort appliqué à l'ergot coopérant avec la broche à filetages croisés. Ce but est atteint, conformément à l'invention, du fait que, dans la liaison mécanique entre le chariot porte poulie et la broche, un distributeur est interposé dont le carter ou le tiroir est solidaire dudit chariot et dont le tiroir ou le carter est solidaire de l'ergot et qu'un vérin de commande à double effet est relié, par sa tige de piston, audit chariot et est alimenté en fluide spus pression à travers ledit distributeur. De cette façon, on réalise une conanande assistée pour la poulie de guidage qui est alors déplacée axialement par le vérin en fonction de la quantité de fluide fournie par le distributeur, l'ergot solidaire de l'un des deux organes constitutifs du distributeur ne subissant que l'effort nécessaire au déplacement de l'organe qui lui est solidaire, par rapport à 11 autre organe du distributeur et solidaire du chariot. L'inv7ntion sera encore mieux comprise à l'aide de la description suivante de plusieurs modes de réalisation non limitatifs, description se référant au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une vue frontale en élévation d'une installation de halage munie du dispositif de déplacement axial conforme à l'invention ;; - la figure 2 est une vue latérale en élévation de l'installation selon la figure 1 - la figure 3 est une vue en plan de l'installation selon les figures 1 et 2 - la figure 4 est une vue schématique dlun premier mode de réalisation du dispositif de déplacement axial d'une poulie de guidage, dispositif représenté en position correspondant à la position neutre du distributeur - la figure 5 est une vue schématique du dispositif de déplacement axial selon la figure 4, mais pour une position du distributeur correspondant au déplacement de la poulie de guidage de la gauche vers la droite - la figure 6-est une vue schématique du dispositif de déplacement axial selon les figures 4 et 5, le distributeur occupant une position correspondant au déplacement de la poulie de guidage de la droite vers la gauche..; et - la figure 7 est une vue d'ensShle d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de déplacement conforme à l'invention. Comme on peut le voir sur les figures 1 à 3, l'installation de halage montée, par exemple, sur une embase 1 solidaire du châssis d'un véhicule non représenté comporte un bâti 2 constitué d'un support inférieur 3 et d'un support supérieur 4. Sur le support supérieur 4 sont fixés deux flasques parallèles 5, raidis par des entretoises de renfort 6 et comportant les paliers 7 pour l'arbre 8 d'un treuil magasin 9 et des logements 10 pour l'axe 11 d'une poulie de guidage 12, l'arbre 8 et l'axe 11 étant parallèles et horizontaux, tandis que l'arbre 13 pour le cabestan 14 est disposé verticalement dans des paliers superposés et solidaires du support inférieur 3.Le treuil 9 et la poulie de guidage 12 sont disposés en porte à faux par rapport au cabestan 14 En-dessous du treuil 9 et de la poulie de guidage 12 et au moins approximativement tangentiellement au cabestan 14, sont prévues deux paires de rouleaux de guidage 15, 16 dont l'une (15) est disposée horizontalement et dont l'autre (16) est disposée verticalement. La poulie de guidage 12 est, par exemple, montée sur un palier 17 entourant l'axe 11 et solidaire d'un chariot 18 guidé parallèlement à l'axe 11 sur ce dernier et sur une tige de guidage 19 fixée sur les flasques 5 en dehors de la zone des disques latéraux 9a du treuil 9. Le chariot 18 est associé au dispositif de déplacement axial 20 qui fait l'objet de la présente invention et qui imprime audit chariot un mouvement de va-et-vient parallèlement à l'arbre 8 du treuil 9, de sorte que la poulie de guidage 12 puisse balayer toute la zone du treuil 9 comprise entre ces deux disques latéraux 9a. Le treuil magasin 9 et le cabestan 14 sont associés chacun à un moteur hydraulique de conception classique 21, 22. Le moteur 22 du cabestan 14 est à deux sens de rotation et à cylindrée variable, de sorte que, en marche arrière correspondant au déroulement du câble 23 passant autour de la poulie de guidage 12, il puisse tourner à grande vitesse. Le moteur 21 du treuil 9 est relié à l'arbre 8 de ce dernier par l'intermédiaire d'un embrayage, par exemple du type à crabots. Cet embrayage est commandé par un vérin hydraulique d'embrayage à simple effet qui comporte un ressort de rappel agissant sur le piston du vérin, dè manière à maintenir enclenché ledit embrayage lorsque la pression du fluide agissant à l'encontre dudit ressort fait défaut. Le câble 23, en quittant le treuil 9, passe d'abord autour de la poulie de guidage 12, puis est enroulé en plusieurs tours stt le cabestan 14 dont le pourtour présente la forme d'un paraboloide de révolution, et quitte finalement l'instal lation entre les deux paires de rouleaux de guidage 15, 16. Il est à préciser que l'installation de-halage telle que décrite précédemment ne fait pas partie de la présente invention, mais n'a été mentionnée ici que pour la bonne compréhension de l'objet de l'invention. Pour cette raison, l'invention peut également être appliquée à d'autres types d'installation de halage sans que l'on s'écarte du cadre de la présente invention qui est défini dans les revendications annexées. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, mode de réalisation représenté sur les figures 4 à 6, le chariot 18, cor portant le palier de rotation 17 pour la poulie de guidage 12, est solidaire de l'axe 11 qui, dans le cas présent, est constitué par la tige d'un vérin de commande 24. Ce vérin de commande 24 est, par exemple, du type hydraulique à piston différentiel 24c et solidement fixé, par son cylindre, sur le bâti 2, 4 de l'installation de halage. Le chariot 18 est mécaniquement solidaire, par exemple, du carter 25a d'un distributeur à plusieurs voies 25. A l'intérieur du carter de ce distributeur 25 est monté axialement mobile un tiroir 25b qui, par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 26 portant un ergot 27, coopère avec une broche à filetages croisés 28 qui est montée sur deux paliers 29a et 29b solidaires du bâti 2, 4, de manière à être mobiles en rotation, mais immobiles en déplacement axial.A l'une de ses extrémités, la broche 28 comporte une roue dentée 28a qui coopère directement ou indirectement, par exemple, à l'aide d'une channe sans fin 30 avec une roue dentée 8a clavetée sur l'arbre 8 du treuil 9. Le distributeur 25 est, par exemple, du type à quatre voies. Le corps ou carter 25a de ce distributeur 25 comporte un alésage cylindrique à l'intérieur duquel est monté mobile axialement le tiroir 25b. L'alésage central du corps ou carter 25a est élargi à quatre endroits décalés axialement de manière à présenter quatre gorges annulaires 25c, 2sud, 25e et 25f. En regard de la première gorge annulaire 25c et de la quatrième gorge annulaire 25f, le tiroir 25b comporte des évidements annulaires 25g et 25h qui, dans le sens axial du tiroir 25b, sont plus longs que les gorges annulaires 25c et 25f.Contre ces deux évidements 25q et 25h du tiroir 25~, la surface cylindrique dudit tiroir est interrompue à mi-distance entre ces deux évidements par une gorge annulaire 25i qui communique avec un perçage 25k débouchant sur la face de l'évidement 25h du tiroir 25b. En position neutre, telle que représentée sur la figure 4, les deux gorges intermédiaires 25d et 25e sont masquées de façon étanche par la surface cylindrique du tiroir 25b. La première gorge annulaire 25c est reliée en permanence par une conduite de retour 30 au bac de retour 31. La deuxième gorge annulaire 25d est reliée par une conduite 32 à la chambre arrière 24a d' vérin 24. La rtisibme gorge annulaire 25e communique en permanence avec la conduite de refoulement 33 venant d'une source de fluide sous pression non représentée, telle qu'une pompe hydraulique. La quatrième gorge annulaire 25f communique en permanence avec la chambre avant 24b du vérin 24 par l'intermédiaire d'une conduite 34. La broche à filetages croisés 28 comporte deux filetages 28b et 28c qui sont dtun pas égal mais de sens inverse et se rejoignent à leurs extrémités d'une façon continue suivant une courbe. L'ergot 27 qui, dans le cas présent, est solidaire du tiroir 25b par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 26 entourant la broche 28, est engagé dans la gorge de l'un des deux filetages 28b, 28c et présente, dans le sens du développement des filetages, une longueur légèrement supérieure à la largeur de la- gorge du filetage. Le mode de fonctionnement du dispositif de déplacement axial de la poulie de guidage 12 est le suivant Telle que représentée sur la figure 4, la poulie 12 se trouve en face de l'extrémité gauche du treuil 9,la chambre avant 24b du vérin 24 est à son volume minimal, le tiroir 25b occupe sa position neutre par rapport au corps 25a du distributeur 25 et l'ergot 27 se trouve engagé dans la gorge du filetage 28c près de son extrémité gauche.. On suppose que, dans la conduite de refoulement 33, on refoule un fluide sous pression venant, par exemple, d'une pompe. Lorsque le treuil 9 est mis en rotation de manière à enrouler le câble 23, le mouvement de rotation est transmis à la broche 28 par l'intermédiaire de la roue dentée 8a, de la chaîne sans fin 30 et de la roue dentée 28a.La rotation de la broche 28 qui en résulte, oblige l'ergot 27 à se déplacer vers la droite suivant la flèche F1, de sorte que le tiroir 25b est également déplacé vers la droite et démasque les gorges intermédiaires 25d et 25e. En raison de ce déplacement vers la droite, la gorge annulaire 25i du tiroir 25b est placée en regard de la gorge 25e, de sorte que la conduite de refoulement 33 communique par l'intermédiaire-de ces deux gorges 25e et 25i, du canal 25k, de la gorge annulaire 25f et de la conduite 34 avec la chambre avant 24b du vérin 24. Ainsi, le piston du vérin 24 et en même temps la tige ou axe 11, le chariot 18 et la poulie 12 sont déplacés vers la droite.Le déplacement vers la droite du chariot 18 qui entraîne également dans son mouvement le corps ou carter 25a du distributeur fait suivre ledit corps 25a au déplacement du tiroir 25b sans que, cependant, ce corps 25a puisse rattraper le tiroir 25b pour occuper la position correspondant à la position neutre du distributeur 25. Ainsi, la poulie de guidage 12 est déplacée progressivement et en continu de sa position extrême gauche vers sa position extrême droite en fonction de la vitesse de rotation du tambour 9. En même temps, la chambre arrière 24a du vérin 24 est reliée au bac 31 par l'intermédiaire de la conduite 32, de la gorge 25d,de l'évidement annulaire 25q, de la gorge annulaire 25c et de la conduite de retour 30 (voir position du tiroir 25b de la figure 5).Quand l'ergot 27 arrive à l'extrémité droite du filetage, il ne peut plus être déplacé davantage vers la droite, mais par contre passe sur l'autre filetage 28c et est enfoncé dans le corps 25a, de sorte qu'il occupe par rapport au corps 25a la position neutre indiquée sur la figure 4. De ce fait, la poulie 12 et ainsi ke chariot 18 et le corps 25a sont momentanément arrêtés dans cette position extrême droite pour permettre le dépôt d'une première spire sur la couche de spires qui vient d'être terminée. Au fur et à mesure que le tiroir 25b est enfoncé davantage vers la gauche suivant la flèche F2, il découvre les gorges intermédiaires 25d et 25e du corps 25a. Dans ce cas, la conduite de refoulement 33 est reliée à la chambre arrière 24a du vérin 24 par l'intermédiaire de la gorge intermédiaire 25e, l'évidement annulaire 25h du tiroir 25b, le canal 25k, la gorge annulaire 25i dudit tiroir 25b, la gorge annulaire 25d, du corps 25a et la conduite 33. Par contre, la liaison précédente entre la chambre avant 24b et le bac 31 est coupée par le tiroir 25b. Cette chambre avant 24b est également reliée à la chambre arrière 24a du vérin 24 par l'intermédiaire de la conduite 34, de la gorge annulaire 25f, de l'évidement annulaire 25h, du tiroir 25b, du canal 25k, de la gorge 25i, de la gorge 25d et de la conduite 32, de sorte que le fluide contenu dans la chambre avant 24b est refoulé vers la chambre arrière 24a. Etant donné que la surface active du piston 24c du vérin 24, surface active située du cté de la chambre arrière 24a,est plus grande que la surface active du piston 24c, face active située du cOté de la chambre avant 24b, la poulie 12 est déplacée vers la gauche et le liquide refoulé à travers la conduite de refoulement 33 en direction de la chambre arrière 24a sert uniquement à compléter la quantité de fluide refoulé de la chambre avant 24b vers la chambre arrière 24a.Grâce à cette disposition et à condition que la face active du piston 24c, face située du côté de la chambre arrière 24a et le double de la face active située du côté de la chambre avant 24b, le déplacement de la poulie 12 vers la gauche nécessite, de la part de la pompe de refoulement, exactement la même quantité de fluide que celle nécessaire pour le déplacement vers la droite. La position du tiroir 25b par rapport à son corps 2ira, position commandant le déplacement de droite à gauche, est indiquée sur la figure 6. Quand l'ergot 27 est arrivé à sa fin de course de gauche, le mouvement du tiroir 25k vers la gauche est arrêté, et le mouvement vers la droite de ce dernier est amorcé.De ce fait, le tiroir 25b occupe de nouveau et pendant un court laps de temps sa position neutre telle qu'indiquée sur la figure 4. Ensuite, la poulie 12 est déplacée à nouveau vers la droite de la manière sus-indiquée. Sur la figure 7, on a représenté un deuxième mode de réalisation dont les parties identiques ou analogues à celles représentées sur les figures 1 à 6 et plus particulièrement sur les figures 4 à 6 portent les mêmes références. La différence essentielle du présent mode de réalisation par rapport à celui des figures 4 à 6 réside dans lofait que l'axe de support 11 pour la poulie de guidage 12 est constitué par un axe indépendant de la tige 24d du vérin 24. Cette même disposition ressort d'ailleurs également des figures 1 à 3. De ce fait, il n'est pas nécessaire de dimensionner la tige 24d du vérin 24 conformément aux efforts qui lui seraient transmis par la poulie 12, si elle servait également de support à cette dernière. Le chariot porte poulie 18 est ici monté coulissant sur l'axe de support 11 et est guidé longitudinalement par la tige de vérin 24d.L'extrémité frontale de la tige 24d comporte une rainure annulaire 24e dans laquelle 8 s'engage un circlips 18a fixé par des vis 18b sur le chariot porte poulie 18. Le tiroir 25b du distributeur 25 est également muni, comme dans le mode de réalisation précédent, d'une pièce de liaison 26 qui, dans le cas présent, est constituée d'une bride guidée longitudinalement et parallèlement à l'axe 11 sur une tige 35 solidaire du corps 25a du distributeur 25 et portant de part et d'autre de la bride 26 une butée réglable 36a et 36b. Le tiroir 25b est solidarisé de la bride 26 au moyen d'une tige filetée 37 fixée sur le tiroir 25b et comportant de part et d'autre de la bride des écrous de verrouillage 38a, 38b. Du côté de la broche à filetages croisés 28, la bride 26 comporte un fourreau 39 entourant une partie de la broche 28 et présentant un logement 39a pour le corps de support 27a de l'ergot 27. La distance entre les deux butées réglables 36a et 36b, de part et d'autre de la bride 26, est réglée de telle sorte que le tiroir 25b puisse prendre ses positions de commande par rapport au corps 25a du distributeur 25. En fonctionnement normal du dispositif, la bride 26 ne vient jamais porter contre l'une des deux butées 36a, 36b.P > r montrez en cas de défaut du fluide d'alimentation pour le brin 94, le corps 25a du distributeur n'est plus déplacé par le chariot 18, de sorte que la bride 26 s'appliquera contre l'une des deux butées 36a ou 36b et entraînera, de ce fait, en fonction du déplacemsnt de l'ergot 27, le chariot 18 et ainsi la poulie 12 De cette manière, il est évité que le câble soit mai enroule sur le treuil 9 lorsque le fluide de commande pour le verso 24 fait défaut. De part et d'autre du fourreau 39, la broche 28 est entourée d'un soufflet 40, 41 fixé, à son autre extrémité, sur le support des paliers 29a et 29b. De cette manière, il est évité que les filetages de la broche soient encrassés. Le fonctionnement du mode de réalisation représenté sur la figure 7 est identiqué à celui de l'exemple de réalisation représenté sur les figures 4 à 6. I1 est évident que les modes de réalisation précédemment décrits peuvent subir un certain nombre de modifications à la portée de l'homme de l'art sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. Ainsi, à la place d'un vérin comportant un piston différentiel, on peut utiliser un vérin à double effet muni d'un piston dont les deux faces actives planes ont sensiblement la même superficie. Dans ce cas, le distributeur est agencé de telle sorte que l'une des chambres du vérin est reliée à la source de fluide sous pression pendant que l'autre communique avec le bac de retour. REVENDICATIONS 1. Dispositif de déplacement axial d'une poulie de guidage associée à un treuil et comprenant un chariot porte-palier pour la poulie de guidage mobile en rotation, un axe de support disposé sur le bâti du treuil parallèlement à llarbre de treuil et sur lequel est guidé axialement ledit chariot, ainsi qu'une broche à filetages croisés, qui se joignent aux extrémités et sont destinés à coopérer avec un ergot solidaire du chariot et engagé dans la gorge délimitée par deux filets de la broche qui, à ses deux extrémités, est logée dans des paliers du bâti, de manière à être mobile en rotation, mais immobile en déplacement axial et qui comporte, à une de ses extrémités, une roue dentée entraidée en rotation en fonction de la vitesse de rotation du treuil, caractérisé en ce que dans la liaison mécanique entre le chariot porte-poulie et la broche est interposé un distributeur dont le carter ou le tiroir est solidaire dudit chariot et dont le tiroir ou le carter est solidaire de l'ergot et qu'un vérin de commande à~-dotble effet est relié, par sa tige de piston, audit chariot et est alimenté en fluide sous pression à travers, ledit distributeur. 2. Dispositif de déplacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe de support du chariot porte-poulie est constitué par la tige du vérin de commande. 3. Dispositif de déplacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige du vérin est solidaire du chariot monté axialement mobile sur l'axe de support, est disposée parallèlement à l'axe de support et guide ledit chariot parallèlement à l'axe de support. 4. Dispositif de déplacement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin comporte un piston différentiel et que les deux chambres du vérin- sont susceptibles d'être reliées simultanément entre elles et à la source de fluide sous pression par l'intermédiaire du distributeur. 5. Dispositif de déplacement selon l'une des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que le tiroir est mobile par rapport au carter du distributeur entre deux butées solidaires dudit carter. 6. Dispositif de déplacement selon l'une des revendications 1, 4 et 5, caractérisé en ce que la pièce de liaison solidaire du tiroir et de l'ergot est guidée, d'une part, sur la broche à filetages croisés et, d'autre part, sur le carter ou un prolongement du carter du distributeur. 7. Dispositif de déplacement selon l'une des revendications 1 à 3 et 4 et 6, caractérisé en ce que le vérin à double effet comporte un piston dont les faces actives sont sensiblement égales l'une à l'autre et que les deux chambres du vérin sont susceptibles d'être reliées alternativement à la source de fluide sous pression et au bac de retour par l'tinter médiaire du distributeur de telle sorte que l'une des chambres communique avec la source de fluide sous pression pendant que l'autre est reliée au bac de retour.