Brevet FR2137429A1 — publié le 19721229

1.- 21 37429 L'invention concerne, d'une façon générale, le domaine des dispositifs de levage, tels que des treuils et, plus particulièrement, ceux de ces dispositifs qui peuvent fournir alternativement un freinage et un effort 5 de levage. L'activité accrue dans le domaine de la prospection de pétrole sous la mer a mis en évidence le "besoin d'un équipement amélioré destiné à fonctionner dans les conditions d'environnement difficiles qui sont liées aux 10 emplacements géographiques où ces activités sont exercées. La technique antérieure décrit l'utilisation de dispositifs de levage par traction, tels que des treuils servant à faire monter et descendre des charges, telles que des câbles de foreuse, des palans à crochet ou autres charges lourdes qu' on rencontre cou-15 ramment dans ces applications. Un dispositif de levage par traction décrit dans la technique antérieure, utilisé pour hisser des charges lourdes, utilise une bobine ou un tambour verrouillé sur un arbre, l'arbre étant fixé par des tourillons dans un 20 cadre fixe ou toute autre structure fixe. Le couple est transmis à 1'.arbre du treuil par des embrayages commandés qui permettent d'obtenir le bobinage et le débobinage d'un câble enroulé autour du tambour ou de la bobine. Pour obtenir un freinage primaire quand le câble se débobine on a prévu des freins à ruban 25 ou autres systèmes de freinage convenables. ïïn système décrit dans la technique antérieure utilise un ensemble combiné d'embrayage et de frein pour treuils. Le système décrit par la techni-30 que antérieure utilise un embrayage à engagement positif dans lequel le carter de l'embrayage constitue l'élément entraîné et forme une partie du tambour. Le moyeu de l'embrayge constitue l'élément d'entraînement de celui-ci et des moyens supplémentaires sont prévus pour éviter le mouvement de l'élément d'entraî-35 nement, ce qui permet ainsi à l'embrayage de fonctionner en frein quand les treuils dévident le câble. L'un des problèmes qui se sont posés lorsqu'on cherche à utiliser les treuils pour les applications d'exploitation en mer ou pour toutes autres applications 40 dans lesquelles existe un mouvement vertical des treuils, est la 71 42926 21 37429 possibilité de maintenir le contrôle de la tension du câble. Dans le cas des opérations de forage, il est important de main-» tenir une tension constante ou contrôlée sur le câble de foreuse, sans avoir à tenir compte du mouvement vertical du treuil. 5 Les systèmes décrits par la technique antérieure ne sont pas susceptibles de résoudre le problème aigu posé par les conditions d'environnement liées à ces applications. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Elle concerne, à cet effet, tui dis-10 positif de levage par traction, tel qu'un treuil, muni de moyens d'entraînement et de freinage classiques, combinés à un embrayage capable de fonctionner sur un mode continuellement glissant, ce qui permet d'appliquer une tension contrôlée à un câble prédéterminé* 15 Quand le dispositif de levage par traction fonctionne sur le mode de rebobinage, l'embrayage continuellement glissant est débrayé. Quand le dispositif fonctionne sur le mode de dévidement, l'embrayage continuellement glissant agit en moyen de freinage supplémentaire supprimant 20 ainsi le besoin de composants supplémentaires, tels que des dispositifs qu'on trouve dans le commerce sous le nom de freins additionnels hydromatiques ou dynamatiques. Quand il est nécessaire de maintenir une tension contrôlée sur le câble, l'ensemble formé par l'embrayage et le frein s'engage sur l'arbre 25 de tambour pour compenser les mouvements vers le haut ou vers le bas du treuil, tout en maintenant une tension contrôlée sur le câble, et, par conséquent, sur le câble de forage, ou sur toute autre charge supportée par le câble. L'essentiel de l'invention est 30 un dispositif de levage par traction, tel qu'un treuil, amélioré, utilisant un ensemble unitaire d'embrayage et de frein. Un dispositif de levage ou un treuil utilise typiquement deux ou plusieurs sources de puissance, telles que des moteurs à courant continu et fournit à la fois au treuil, de la puissance à vites-35 se élevée et de la puissance à faible vitesse. Chaque moteur entraine un arbre d'entrée commun couplé à son tour à un arbre secondaire par un entraînement à chaîne. Les sorties à grande vitesse et à faible vitesse de l'arbre secondaire sont déterminées par un 40 embrayage à dents, disposé entre les roues dentées à grande 71 42926 3. 21 37429 vitesse et à faible vitesse entraînées par l'arbre d'entrée, la puissance et la vitesse de sortie de-l'arbre secondaire sont appliquées aux extrémités respectives d'un tambour ou d'une bobine convenablement tourillonnée. Une extrémité de la sortie de l'ar-5 bre secondaire est couplée à un embrayage de tambour à grande vitesse, et l'autre extrémité est couplée à un embrayage de tambour à faible vitesse, les embrayages de tambour à grande vitesse et à faible vitesse mettant en prise les entrées de puissance respectives avec l'arbre et le tambour de l'appareil de levage 10 ou du treuil. Pour permettre au dispositif de levage de maintenir le câble sous une tension contrôlée, l'arbre de tambour du treuil traverse un embrayage à une voie pour atteindre une combinaison unitaire d'embrayage et de frein. L'embraya-15 ge fonctionne de façon telle que ses éléments d'entraînement et ses éléments entraînés sont en relation de glissement continu les uns par rapport aux autres, le couple étant transmis des é-léments d'entraînement aux éléments entraînés à commander. l'arbre entraîné par l'embrayage 20 à glissement continu est en prise avec une partie d'un embrayage à -une voie, l'arbre associé au tambour du tracteur ou du treuil étant couplé à l'autre partie de l'embrayage à une voie. Quand l'embrayage à glissement continu est en prise de façon à fonctionner en élément de trans-25 mission de couple, une force de rebobinage est imposée au tambour du tracteur de levage ou du treuil, de manière à maintenir le câble utilisé sous une tension contrôlée* Quand l'un ou l'autre des embrayages à grande vitesse et à petite vitesse du treuil sont en 30 prise, l'embrayage à une voie fonctionne en survitesse et débraye ainsi l'arbre du treuil de l'arbre faisant corps avec l'ensemble embrayage et frein à glissement continu. L'ensemble embrayage et frein à glissement continu peut, également, être utilisé en frein sup-35 plémentaire en prévoyant un système retardateur fonctionnant à la main ou hydrauliquement pour empêcher la rotation de l'élément d'entraînement de l'embrayage et en fixant ce dernier par rapport au châssis ou à une référence fixe du dispositif de levage ou du treuil. 40 Suivant une caractéristique de 71 42926 4. 21 37429 la présente invention, on prévoit un treuil ou un dispositif de traction qui utilise un ensemble unitaire d'embrayage et frein capable d'imposer des conditions de tendon contrôlées. Suivant une autre caractéristi-5 que de la présente invention, on prévoit un dispositif de traction ou un treuil qu'on actionne par un embrayage à glissement continu pour maintenir une tension contrôlée sur le câble. Suivant une autre caractéristique encore de la présente invention, on prévoit un dispositif de 10 traction ou de treuil amélioré utilisant un ensemble unitaire d'embrayage et frein qui se trouve en prise, par l'intermédiaire d'un embrayage en survitesse. Suivant une autre caractéristique encore de la présente invention, on prévoit un dispositif de 15 traction ou de treuil amélioré utilisant le freinage d'un ensemble d'embrayage et frein à glissement continu dans le fonctionnement en dévidement. Un mode de réalisation de l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur 20 les dessins ci-joints, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessus en plan d'un treuil utilisant un ensemble unitaire d'embrayage et frein correspondant à la présente invention, - la figure 2 est une vue de cô-25 té en élévation, représentée en partie en coupe, de l'ensemble unitaire d'embrayage et frein de la figure 1, la coupe étant faite suivant la ligne 2-2 de la figure 1, - la figure 3 est une vue de côté en élévation de l'entrée et de la sortie de l'ensemble unitai- 30 re d'embrayage et frein de la figure 1, suivant la ligne 3-3 de la figure 1, - la figure 4 est une vue en coupe transversale suivant la ligne 4-4 de la figure 1, d'un embrayage en survitesse utilisé conformément £ la présente inven- 35 tion, - les figures 5a, 5b et 5c sont des vues schématiques partielles en coupe d'un embrayage en survitesse illustrant le mode de fonctionnement de celui-ci. La présente invention sera mieux 40 comprise en se référant à la figure 1, dans laquelle un treuil 71 42926 5.- 21 37429 utilisant un ensemble unitaire d'embrayage et frein est représenté conformément à la présente invention, le treuil étant désigné d'une façon générale par le chiffre de référence 10. Le treuil 10 est entraîné par des moteurs 11 et 12. 5 Bien que les caractéristiques de la présente invention englobent l'utilisation de tout nombre et tout type cLe sources de puissance appropriées, les moteurs 11 et 12 sont, de préférence, des moteurs à courant continu à enroulement en série ayant une puissance de l'ordre de 700 chevaux cha- 10 cun. L'arbre de sortie du moteur 11 est couplé à l'arbre d'entrée 13 par un couplage d'arbre 14 classique. La sortie d'arbre du moteur 12 est couplée à l'arbre d'entrée 13 par un couplage d'arbre classique 15. "Les couplages d'arbre 14 et 15 sont des systèmes de couplage classique bien connus des spécialistes de la 15 question, pour coupler mécaniquement le couple de sortie des moteurs 11 et 12 à l'arbre d'entrée 13. Le treuil 10 est supporté par un châssis de treuil rigide 16 ou par une autre structure fixe convenable, l'arbre d'entrée 13 étant monté de manière à pouvoir 20 tourner dans des coussinets appropriés 17 et 18 du châssis fixe 16. Le couple imposé à l'arbre d'entrée 13 est transmis au reste du treuil 10 par les roues dentées d'entraînement 19 et 20 disposées concentriquement autour de 1'- 25 arbre d'entrée 13» juste à côté des coussinets 17 et 18. Les roues d'entraînement 19 et 20 sont, de préférence, des roues à chaîne, mais peuvent être d'autres moyens convenables de transmission de couple, tels que des poulies. Les roues d'entraînement 19 et 20 fournissent con- 30 curremment de la puissance à l'arbre secondaire 26, l'embrayage à crabot 27 choisissant, soit la roue 21, soit la roue 23, la puissance des deux moteurs 11 et 12 étant transmise par les roues 21 ou 23 choisies. Ceci sera expliqué en détail dans ce qui suit. Bien que les nombres de dents des roues d'entraînement 19 35 et 20 soient représentés égaux, le nombre des dents de la roue d'entraînement 20 dépasse, de préférence, le nombre des dents de la roue d'entraînement 19 afin de fournir une capacité de transmission de couple supplément air e • La roue d'entraînement 19 est 40 couplée à la roue entraînée 21 par une chaîne 22 et la roue d1- 71 42926 6.— 21 37429 entraînement 20 est couplée à la roue 23 par la chaîne 24. Les roues 21 et 23 sont montées de manière à pouvoir tourner sur l'arbre 26. Les roues 21 ou 23 sont couplées sélectivement à "l'arbre 26 par l'embrayage à dents 27» fixé à l'arbre 26. Bien que 5 l'esprit de la présente invention soit suffisamment large pour couvrir l'utilisation de tout système convenable de transmission de puissance, la transmission 27 est, de préférence, une transmission d'embrayage à dents à deux vitesses. Quand la transmission 27 est une transmission à deux vitesses, le treuil 10 pos-10 sède quatre modes de fonctionnement basés sur la vitesse et le couple choisis. Une extrémité de l'arbre 26 tourillonne dans des coussinets 28, l'extrémité de l'arbre 26 qui dépasse étant munie d'une roue 29» La roue 29 est couplée à la 15 roue 30 par une chaîne 31. La roue 30 est fixée au carter de l'embrayage 32 à faible vitesse du tambour. Bien que l'embrayage à faible vitesse 32 du tambour puisse être réalisé en utilisant des embrayages classiques, l'embrayage à faible vitesse 32 du tambour est, de préférence, un embrayage actionné par air, assu-20 rant une mise en prise positive entre les éléments d'entraînement et les éléments entraînés de celui-ci. La mise en mouvement de l'embrayage à faible vitesse 32 du tambour est assurée par un couplage rotatif classique 33, par lequel on fait passer les conduites d'air servant à embrayer et à débrayer l'embrayage à 25 faible vitesse 32 du tambour. Quand l'embrayage à faible vitesse 32 du tambour est en prise, Son couple de sortie apparaît sur l'arbre 34 et se trouve ainsi transmis au tambour. Le tambour 35 est claveté ou fixé de toute autre manière classique à 30 l'arbre 34, la manière de fixer le tambour 35 à l'arbre 34 ne faisant pas partie de la présente invention. L'arbre 34 tourillonne dans des coussinets 36 du châssis fixe. La puissance est transmise à l'embrayage à grande vitesse 38 du tambour de la même manière que celle utilisée pour la transmission de puissan-35 ce à l'embrayage à faible vitesse 32 du tambour. La seconde extrémité de l'arbre 26 tourillonne dans des coussinets 39 du châssis 16, cette extrémité de l'arbre 26 étant munie d'une roue 40. La roue 40 est couplée à la roue 41 par une chaîne 42, la roue 41 étant fixée au carter d'embrayage ou à l'élément d'entraîne-40 ment de l'embrayage à grande vitesse 38 du tambour. Le couple 71 42926 7.- 21 37429 transmis par l'embrayage à grande vitesse 38 du tambour est fourni à l'arbre 34 du treuil et au tambour 35 claveté sur cet arbre# La partie de l'arbre 34 du 5 treuil adjacente à l'embrayage à grande vitesse 38 du tambour tourillonne dans des coussinets 43 du châssis fixe 16. Bien que l'esprit de la. présente invention englobe tout nombre d'embrayages classiques convenables capables de réaliser l'embrayage à grande vitesse 38 du tambour, l'embrayage à grande vitesse 38 du 10 tambour est obtenu,, de préférence, en utilisant un embrayage à disque ventilé actionné par air. Les conduites de commande permettant d'obtenir la mise en oeuvre de l'air sont disposées axia-lement à travers*1'arbre 34 du treuil, l'arrivée d'air se faisant par le couplage rotatif 44» 15 L'arbre 26 est couplé à l'arbre 45 par un coupleur d'arbres classique 46, l'arbre 45 tournant dans des coussinets 47 et 48 des châssis fixes 49 et 50. L'arbre 45 est l'arbre d'entrée de l'embrayage 51. Bien que le fait d'utiliser n'importe quel nombre d'embrayages classiques entre dans 20 le cadre de la présente invention, l'embrayage 51 est, de préférence, un embrayage à disque actionné par air. L'arbre 45 est relié au moyen de l'embrayage 51 qui supporte, à son tour, un disque de friction interne (non représenté). Sur le moyeu de l'embrayage 51 se trouve monté, de manière à pouvoir tourner, le 25 carter 53 qui supporte à son tour les éléments de friction de l'embrayage. La roue 52 est fixée au carter 53 de l'embrayage 51, et quand l'embrayage 51 est actionné par l'intermédiaire du coupleur rotatif 54, le couple amené par l'arbre 45 est transmis par l'embrayage 51 à la roue 52. La roue 52 est couplée à la 30 roue 55 par une chaîne 56. L'embrayage 57 est un embrayage capable de fonctionner en mode continûment glissant, ce qui permet d'obtenir une vitesse différentielle contrôlable entre l'entrée et la sortie de l'embrayage 57. La roue 55 est reliée à 35 une source de puissance rotative, afin d'entraîner l'anneau 58, l'anneau entraîné 58 étant fixé au carter de l'embrayage 57. La roue 55 et l'anneau d'entraînement 58 sont montés de manière à tourner sur l'arbre 59, lequel tourne, à son tour, dans des coussinets 60 et 61 des châssis fixes 49 et 50 respectifs. L'-40 arbre 59 est couplé à l'élément entraîné de l'embrayage 57 qui 71 42926 8.- 21 37429 constitue, dans ce cas, le moyeu (non représenté) de l'embrayage 57. Bien que le fait de réaliser l'embrayage 57 par n'importe quel embrayage classique entre dans le domaine de l'invention, l'embrayage 57 est, de préférence, un embrayage à disque action-5 né par air et refroidi par eau, capable de fonctionner sur un mode continûment glissant, dans lequel on a une vitesse différentielle contrôlable entre le moyeu et le carter, et, par conséquent, entre le disque de friction et les éléments de friction de l'embrayage. Dans cette forme de la présente invention, la 10 mise en oeuvre de l'embrayage 57 est obtenue par l'utilisation du couplage à air 54, l'entrée et sortie d'eau de l'embrayage continûment glissant sont à l'endroit du couplage rotatif classique 62. Suivant line caractéristique de 15 la présente invention selon laquelle le treuil 10 utilise un assemblage d'embrayage et frein continûment gLissant, des butées de dents d'engrenage 63 et 64 sont disposées dans des positions très sensiblement opposées, les butées 63 et 64 devant s'engager dans les dents d'engrenage 65 uniformément disposées autour de 20 la circonférence de l'anneau d'entraînement 58. Dans une réalisation préférée de la présente invention, l'arbre 59 et l'arbre de tambour 34 sont couplés par un embrayage à une voie, en survitesse, 66 qui sera discuté en détail dans ce qui suit. L'arbre 59 est fixé 25 aux pistes extérieures 67 et l'arbre de tambour 34 est fixé à la piste intérieure 68. Comme on va l'expliquer, quand l'un ou l'autre des embrayages de tambour, à grande vitesse 38, à faible vitesse 32, est en prise pour faire tourner le tambour 30 35 dans le sens de rebobinage, l'embrayage à une voie, en survitesse, 66 se trouve débrayé et permet ainsi à la piste intérieure 68 d'être en roue libre par rapport à la piste extérieure 67. Quand le tambour 35 est entraîné en surcharge, l'embrayage en survitesse 66 vient en prise et transmet ainsi le couple de 1'-35 arbre de tambour 34 à l'arbre 59. Dans ce mode de fonctionnement, l'embrayage à glissement continu 57 agit en frein quand les butées 63 et 64 viennent s'engager sur l'anneau d'entraînement 58. Quand l'embrayage à glissement continu 57 entraîne l'arbre 59 dans le sens de rebobinage, l'embrayage en survitesse 40 66 vient en prise, ce qui permet ainsi de maintenir une tension 71 42926 9.- 21 37429 contrôlée sur le câble 69 enroulé autour du tambour 35» Bien que la réalisation préférée de la présente invention utilise un embrayage à une voie, en survitesse, 66 pour coupler les arbres 59 et 34» ces arbres 59 et 34 pourraient former un arbre unique 5 muni de moyens de commande destinés à actionner l'embrayage 57 (arrivée d'air) dans les modes de compensation du mouvement de rattrapage de vitesse, et à débrayer l'embrayage 57 (sortie d'air) quand leB embrayages 32 ou 33 fonctionnent en rebobinage. Dans une opération typique de 10 forage de pétrole sous la mer, où. la présente invention se présente sous la forme d'un treuil, le problème de la traction du fil de foreuse hors du trou pour remplacer la mèche ou pour procéder à d'autres opérations d'entretien, nécessite d'imposer de très grandes charges au treuil 10. Les charges peuvent atteindre 15 jusqu'à 725.000 kg. Quand on remonte le fil de foreuse, les moteurs 11 et 12 doivent fournir la puissance pour transférer le couple à l'embrayage du tambour à faible vitesse 32. Comme on 1'-a déjà indiqué, en utilisant la transmission 27, le treuil de ,1a présente invention 10 est capable de fonctionner à quatre ni-20 veaux de vitesse et de couple suivant la source de puissance et la vitesse utilisée. Quand on est dans le cas de rebobinage à faible vitesse, l'arbre 26 fournit la puissance de rotation à la roue 29 qui, à son tour, transmet la puissance à la roue 30, le couple imposé dépendant, en partie du rapport d'engrenage en-25 tre les roues 29 et 30. Quand l'embrayage 32 du tambour à faible vitesse est en prise, la puissance est transmise par l'élément de friction et le disque de friction (non représenté) de l'embrayage du tambour à faible vitesse 32 et, par conséquent, 30 par l'arbre de tambour 34. Comme on l'a indiqué, la rotation de l'arbre de tambour 34 en rebobinage débraye l'embrayage en sur*-vitesse 66 en permettant ainsi la rotation en roue libre. Quand la charge imposée au câble 69 est suffisamment réduite pour permettre le fonctionnement de rebobinage à grande vitesse, l'em-35 brayage à grande vitesse 38 du tambour peut venir en prise pour enrouler le câble 69 de la même manière que celle décrite pour l'embrayage cte tambour à faible vitesse 32. Quand on veut fonctionner en rebobinage classique, l'embrayage 51 et l'embrayage à glissement 40 continu. 57- peuvent être débrayés car ni l'un ni l'autre ne 71 42926 10. 21 37429 sont nécessaires pour ce mode de fonctionnement. Quand le treuil 10 de la présente invention dévide le câble 69 dans un fonctionnement en débobinage, l'embrayage à glissement continu 57 fonctionne en frein supplémentaire dont l'action s'ajoute à celle des 5 ensembles de freins à ruban 70 et 71. les butées 63 et 64 sont placées pour venir s'engager dans les dents d'engrenage 65 de l'anneau 58, afin de rendre l'anneau d'entraînement 58 immobile par rapport au châssis fixe 49. Comme l'embrayage 57 fonctionne en mode de glissement continu, l'action de freinage appliquée à 10 l'arbre 59 se trouve contrôlée par la commande à air fournie à l'endroit du couplage 54. Quand l'arbre de tambour 34 tourne en rebobinage, comme on l'expliquera plus loin, l'embrayage en survitesse 66 vient en prise ou se trouve verrouillé, ce 15 qui couple les arbres 34 et 59* Quand on désire imposer une tension contrôlée au câble 69, l'embrayage 51 est embrayé de façon à coupler positivement la puissance de rotation appliquée à l'arbre 45 à la roue 55 et, par suite, à l'anneau d'entraînement 20 58. Comme on va l'expliquer, le mode de fonctionnement à glissement continu de l'embrayage 57 permet de contrôler la tension appliquée au câble 69, le fonctionnement de cet embrayage étant semblable à celui décrit dans 1' "Applicant's United States let-ters Patent" n° 3.373.972. 25 L'ensemble unitaire d'embrayage et frein du treuil de la présente invention 10 sera mieux compris en se référant à la figure 2, dans laquelle on a représenté une vue de côté, en élévation et en coupe agrandie. Comme on l'a indiqué, il fait 30 partie de la présente invention de réaliser un embrayage a, glissement continu 57, en utilisant des embrayages de transmission de couple possédant des caractéristiques de dissipation de chaleur capables de permettre des différences de vitesse importantes entre les éléments de friction d'entrée et de sortie de l'embra-35 yage. On préfère utiliser un embrayage à disque refroidi par liquide et commandé par air pour réaliser l'embrayage 57. L'embrayage 57 comprend un carter 100 en forme de cylindre, dont la surface axiale 101 est fixée à la surface longitudinale 102 de l'anneau d'entraînement 58, le carter 100 étant fixé à l'anneau 40 d'entraînement 58 par des boulons classiques 103. L'arbre 59 71 42926 tu- 21 37429 est monté de manière à pouvoir tourner sur le châssis 49, l'arbre 59 tournant dans des coussinets 60. L'anneau d'entraînement 58 est muni d'un moyeu 104, dont une extrémité pénètre radiale-ment dans la partie d'anneau 105» la surface de pourtour de 1'-5 anneau 105 enveloppant les dents d'engrenage 65» uniformément disposées. L'anneau d'entraînement 58 est monté de manière à tourner sur l'arbre 59» l'anneau d'entraînement 58 tournant sur-les coussinets 106. La roue 55 est fixée radialement sur une partie du moyeu 104 de l'anneau d'entraînement 58, la roue 55 pos-10 sédant, comme on le voit sur la figure 2, deux ensembles de dents d'engrenage destinées à recevoir une chaîne d'entraînement 56 (figure 1). La roue 55 est montée sur le moyeu 104 par des moyens appropriés. Contre la surface axiale inté— 15 rieure du carter 100 peuvent glisser des porte-plaques de friction 107» cas. porte-plaques de friction 107 pouvant recevoir les éléments d'entraînement à friction 108. Des éléments à friction 115 sont fixés à une surface réceptrice intérieure du carter 100 adjacente à la surface du disque de friction 110 opposé aux élé— 20 ment s de friction 108. Disposée annulairement à l'intérieur de la plaque de friction 107» et adjacente aux éléments d'entraînement à friction 108» se trouve une rainure annulaire 109. Disposée annulairement à l'intérieur du carter 100 et adjacente aux éléments de friction 115, se trouve une rainure annulaire 25 116. Les rainures annulaires 109 et 116 sont conçues pour recevoir une quantité de liquide suffisante pour dissiper la chaleur créée par l'embrayage à friction des éléments de friction 108 et 115 et du disque de friction 110. Le disque de friction 110 est monté de façon fixe et solide par les dents de clavette 111 30 sur le moyeu d'embrayage 112. Le moyeu 112 est claveté ou fixé d'une autre manière quelconque sur l'arbre 59. Pour engager l'embrayage 57» on envoie de l'air dans les éléments dilatables 113 par des agencements appropriés, non représentés. Les porte-plaques de friction 35 107 qui peuvent glisser contre la paroi intérieure du carter 100 se déplacent axialement le long de l'axe de l'arbre 59 sous l'action alternées des éléments dilatables 113 et du ressort de rappel 114. Les porte-plaques de friction 107 n'ont pas de mouvement rotatif par rapport au carter 100, tout en permettant» 40 cependant, le mouvement axial. On envoie l'air dans les éléments 71 42926 12. 21 37429 dilatables 113 du coupleur à air 54 et on envoie du liquide de refroidissement au coupleur rotatif 62, de façon à prévoir une entrée et une sortie pour le réfrigérant placé à l'intérieur des rainures annulaires 109 et 116, les liaisons au coupleur ro-5 tatif 62 n'étant pas représentées. Pour que l'embrayage 57 marche en embrayage ou en frein à glissement continu, l'embrayage 57 doit être capable de dissiper complètement la chaleur produite par le frottement entre les éléments d'entraînement à friction 108 et 115 et le disque de friction 110. Quand le treuil 10 de 10 la présente invention fonctionne dans le mode où le câble 69 ( figure 1) doit être maintenu sous tension contrôlée, l'embrayage 57 est en prise. La puissance d'entraînement est fournie en faisant tourner la roue 55 qui produit à son tour une vitesse et un couple de rotation donnés qu'on applique au carter 100 et auz 15 porte-plaques de friction 107. Le degré de tension dépend de l'engagement à friction entre les éléments d'entraînement à friction 107 et 115 et la plaque de friction entraînée 110. On envoie de l'air dans les éléments dilatables 113 qui permettent à leur tour aux porte-plaques de friction 107 de glisser. Comme 20 les éléments de friction 115 sont parfaitement stationnaires, le disque de friction entraîné 110 vient en prise à friction entre les surfaces opposées des éléments dte friction 108 et 115. En prévoyant une différence de vitesse contrôlée entre les éléments d'entraînement à friction 108 et 115 et le disque de 25 friction 110, on peut commander le couple fourni à l'arbre 59» ce qui permet ainsi de maintenir une tension contrôlée sur le câble 69 (figure 1). Quand le treuil 10 fonctionne dans le cas où l'on doit maintenir une tension contrôlée sur le 30 câble 69, deux objectifs peuvent être atteints. Quand le treuil 10 est dans une situation où il faut obtenir une compensation du mouvement, on peut maintenir une tension constante sur le câble 69 en utilisant l'embrayage glissant 57. Quand on veut obtenir la compensation du mouvement, il est nécessaire de maintenir la 35 stabilité relative du câble 69, sans avoir à. tenir compte du mouvement du treuil 10. Dans ce cas, les éléments d'entraînement à friction 108 et 115 doivent être entraînés à une vitesse plus grande que la vitesse de récupération nécessaire pour en-40 rouler le câble 69. Quand le câble est dévidé, l'embrayage 57 71 42926 13.- 21 37429 fonctionne en dévidement, grâce à quoi 11 arbre 59 change de sens et augmente ainsi la vitesse différentielle relative entre les éléments d'entraînement à friction 108 et 115 et le disque de friction entraîné 110. la manière suivant laquelle on peut obte-5 nir une tension constante est décrite dans l^Applicant ' United States letters Patent" n° 3.373.972. Quand on utilise l'embrayage 57 en frein à glissement continu, les butées à dent d'engrenage 63 et 64 viennent en position de manière à produire un mouvement relatif entre le carter d'embrayage 100 et le châssis 49» le câ-10 ble 69 est dévidé tandis que la structure d'ensemble de l'embrayage 57 agit en moyen de freinage supplémentaire dont l'effet vient s'ajouter à celui des unités 70 et 71. En se référant maintenant à la figure 3, on peut mieux voir la relation avec la transmission de 15 puissance d'entraînement et la conversion de l'embrayage 57 en structure de freinage, l'arbre 59 est entouré de coussinets 106 sur lesquels tourne le moyeu 104 de l'anneau d'entraînement 58. Comme on peut mieux le voir sur la figure 3, la roue dentée 55 est disposée concentriquement autour de l'arbre 59 et se trouve 20 fixée à une partie de l'anneau d'entraînement 58 par des boulons appropriés recevant des écrous comme on le voit sur la figure 2. la chaîne d'entraînement 56 entoure un peu plus de la moitié de la roue dentée 55» la chaîne d'entraînement 56 couplant les roues dentées 55 et 52, comme on le voit sur la figure 1. la surface 25 de pourtour de la partie d'engrenage 105 de l'anneau d'entraînement 58 épouse un certain nombre de dents d'engrenage 65 disposées uniformément sur le pourtour de la partie 105. Pour transformer l'embrayage 57 afin qu'il fonctionne en ensemble de freinage, on pet en prise les butées de dents d'engrenage 63 et 64 30 avec un nombre prédéterminé de dents d'engrenage 65, ce qui élimine le mouvement relatif entre l'anneau d'entraînement 58 et le châssis du treuil 10 de la présente invention, la figure 3 illustre, simplement à titre d'exemple, la butée de dents d'engrenage 63 en prise avec les dents d'engrenage 65 et la butée de 35 dents d'engrenage 64 dégagée de celles-ci. Bien qu'il fasse partie de la présente invention de réaliser les butées de dents d'engrenage 63 et 64 à l'aide d'éléments manoeuvrables à la main, il est préférable que les butées de dents d'engrenage 63 et 64 soient mises en oeuvre par des cylindres 75 et 76 actionnés hy-40 drauliquement. 71 42926 14.- 21 37429 Pour obtenir un treuil 10 utilisant tin ensemble unitaire d'embrayage et frein qui fonctionne sur un mode de glissement continu, et permette, également, d'appliquer une tension contrôlée au câble 69, on interpose un em-5 ' brayage en survitesse à une voie 66 entre l'arbre 59 et l'arbre de tambour 34. En se référant maintenant aux figures 4, 5a, 5b et 5c, on peut mieux comprendre le fonctionnement de l'embrayage en survitesse à une voie 66. La figure 4 représente sous for-10 me schématique un embrayage à came utilisé pour la réalisation de l'embrayage à une voie 66. Bien qu'il fasse partie du domaine de la présente invention d'utiliser d'autres méthodes classiques pour la réalisation de l'embrayage à line voie 66, moyens tels que des systèmes à encliquetage et à cliquet, on préfère réaliser 15 l'embrayage à une voie 66 en utilisant un couplage d'embrayage à came. La vue schématique, en coupe partielle, d'un embrayage à came, utilisé pour la réalisation de l'embrayage à une voie 66, est représenté sur la figure 4. Axia-20 lement disposés aux extrémités opposées de l'embrayage à une voie 66, se trouvent des trous cylindriques 120 et 121 destinés à recevoir respectivement les arbres 59 et 34. Des clavettes 122 et 123 sont alignées axialement avec les trous cylindriques 120 et 121 respectivement et empêchent la rotation intempestive 25 de l'arbre par rapport à l'embrayage à une voie 66. L'arbre 59 est fixé à la piste extérieure 124 et l'arbre de tambour 34 est fixé à la piste intérieure 125. La piste intérieure 125 est disposée de manière à pouvoir tourner à l'intérieur de la piste extérieure 124, la piste intérieure 125 tourillonnant à l'intérieur 30 de la piste extérieure 124 par l'intermédiaire de coussinets 126. Les cames 127 engagent à friction la surface cylindrique intérieure de la piste extérieure 124 et la surface cylindrique extérieure de la piste intérieure 35 125. L'orientation des cames 127 est contrôlée par la cage extérieure 128 et la cage intérieure 129. Le fonctionnement de l'embrayage à une voie 66 se voit mieux en se référant à la figure 5a, la figure 5b et la figure 5c dans lesquelles on a représenté des 40 vues schématiques du fonctionnement de l'embrayage à une voie 66» 71 42926 15.- 21 37429 Comme on l'a indiqué, l'embrayage à une voie 66 est utilisé pour permettre à l'arbre de tambour 34 de tourner en roue libre par rapport à l'arbre 59, quand l'un ou l'autre des embrayages de tambour à grande vitesse 38 ou de tam-5 bour à faible vitesse 32 fait tourner le tambour 35 en rebobinage . L'embrayage à une voie 66 verrouille effectivement l'arbre de tambour 34 et l'arbre 59 quand le tambour 35 dévide le câble 69 dans son fonctionnement en dévidement, et l'embrayage à une voie 66 verrouille effectivement l'arbre de tambour 34 et l'arbre 59 10 quand l'embrayage à glissement continu 57 maintient le câble 69 sous tension contrôlée. En se référant maintenant à la figure 5a, le fonctionnement en roue libre de l'embrayage à une voie 66 est illustré sur cette figure. La piste intérieure 15 125 et la piste extérieure 124 tournent en roue libre l'une par rapport à l'autre quand la rotation angulaire respective est celle qui est représentée. La piste intérieure 125 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui permet au câble 69 de se rebobiner sur le tambour 35 sous l'action de l'un ou l'au-20 tre des embrayages de tambour à grande vitesse 38 ou de tambour à faible vitesse 32. La cage intérieure 129 et la cage extérieure 128 sont concentriques l'une par rapport à l'autre, chaque bord transversal de chaque section de la cage intérieure 129 et de la cage extérieure 128 venant en contact avec un point d'une 25 came 127. Dans ce mode de fonctionnement, la cage 129 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la cage extérieure 128 en orientant les cames 127, de manière à permettre à la piste intérieure 125 d'être en survitesse par rapport à la piste extérieure 124. 30 Comme les surfaces de sommet et de fond des cames 127 ne sont pas forcées contre les surfaces radiales respectives des pistes intérieurè et extérieure 125 et 124, les arbres couplés aux pistes intérieure et extérieure 125 et 124 se trouvent effectivement débrayés l'un de l'autre, em-35 péchant ainsi la transmission de couple d'un arbre à l'autre. Les ressorts 130 permettent de s'assurer que les cames 127 gardent le contact avec les pistes 124 et 125. En se référant maintenant à la figure 5b, on trouve représenté le mode de fonctionnement par 40 lequel la piste extérieure 124 est entraînée dans le sens des 71 42926 16.- 21 37429 aiguilles d'une montre par rapport à la piste intérieure 125» ce qui embraye ainsi effectivement l'embrayage à une voie 66 et assure la transmission du couple de l'arbre 59 à l'arbre de tambour 34. Ce mode de fonctionnement se présente lorsqu'on utilise 1'-5 ' embrayage 57 à glissement continu pour maintenir une tension contrôlée sur le câble 69. Comme on peut le voir en comparant la figure 5b à la figure 5a, la cage extérieure 128 et la cage intérieure 129 ont tourné dans le sens des aiguilles d'une montre l'une par rapport à l'autre, en forçant les cames 127 à 10 tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui charge ainsi l'embrayage à une voie 66 et verrouille effectivement l'arbre 59 et l'arbre de tambour 34. La mise en charge de l'embrayage à une voie 66 assure la transmission du couple de l'arbre 59 à 15 l'arbre de tambour 34 en établissant ainsi le mode de fonctionnement à tension contrôlée du treuil 10 de la présente invention» Quand l'embrayage à une voie 66 est en rebobinage du fait du mouvement du treuil 10, l'embrayage à une voie 66 maintient l'engagement relatif représenté sur la 20 figure 5b, ce qui assure ainsi le mode de tension contrôlée du treuil 10. En se référant maintenant à la figure 5c, on trouve illustré l'embrayage à une voie 66 dans le mode de fonctionnement ou la piste intérieure 125 est entraînée 25 en sens inverse des aiguilles d'une montre, par rapport à la piste extérieure 124, ce mode de fonctionnement se présentant lorsqu'il faut dévider le câble 69 dans les cas de débobinage. Dans ce mode de fonctionnement, l'embrayage à glissement continu 57 est utilisé en frein supplémentaire en engageant en prise les 30 butées 63 et 64 et l'engrenage d'entraînement 58 (figure 3)» Dans cette configuration, la cage extérieure 128 est entraînée dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à la cage intérieure 129, ce qui charge ainsi complètement les cames 127 et permet de transmettre la rotation en sens inverse des aiguil-35 les d'une montre de la piste intérieure 125 à la piste extérieure 124. Quand il existe un engagement effectif entre l'arbre de tambour 34 et l'arbre 59» l'embrayage à glissement continu 57 sert de frein supplémentaire aux freins à ruban 70 et 71, ce qui améliore le fonctionnement du treuil 10 de la présente in-40 vention. 71 42926 17.- 21 37429 Comme on l'a indiqué, étant donné que 1'embrayage à glissement continu 57 est utilisé en frein à glissement continu dans ce mode de fonctionnement, la mise en oeuvre des éléments dilatables 113 (figure 2) permet de contrô-5 1er la quantité de freinage supplémentaire. Comme l'embrayage à glissement continu 57 est conçu pour dissiper la chaleur produite par la puissance en chevaux qui résulte du glissement continu entre les éléments de friction 108 et 115 et le disque de friction 110 (figure 2), le fonctionnement global du treuil 10 est 10 considérablement amélioré. La possibilité d'utiliser un ensemble unique pour fonctionner en embrayage et en frein, tout en permettant de fonctionner en contrôlant la tension du treuil 10, résout parfaitement des problèmes d'une manière qu'on n'avait jamais réalisée jusqu'à maintenant. 15 L'invention s'applique, en parti culier, airs treuils utilisés dans les installations de forage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et 20 d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 71 42926 18.- 21 37429 REVENDICATIONS 1.- Dispositif de levage, tel qu'un treuil comprenant un châssis rigide, un tambour monté sur un arbre de treuil, un embrayage de tambour couplé à l'arbre de 5 treuil pour transmettre à l'arbre de tambour, dans les sens de débobinage et de rebobinage, la puissance de rotation venant d'une source de puissance, un ensemble combiné d'embrayage et de frein, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble d'embrayage à glissement continu, muni d'un moyeu intérieur et 10 d'un carter extérieur conçus pour tourner avec friction l'un par rapport à l'autre, et des moyens pour dissiper, par l'intermédiaire d'un fluide, la chaleur de frottement produite, un arbre d'embrayage étant fixé au moyeu intérieur; un anneau d'entraînement étant couplé au carter extérieur, des moyens de frei-15 nage pour fixer la rotation de l'anneau d'entraînement et du carter couplé au châssis rigide, les moyens de freinage pouvant être reçus par l'anneau d'entraînement, des moyens d'entraînement pour faire tourner l'anneau d'entraînement et le carter couplé, tandis que des moyens de commande permettent de débrayer 1'-20 ensemble d'embrayage à glissement continu et l'arbre de tambour quand l'ensemble de treuil rebobine le câble des moyens permettant d'embrayer l'ensemble d'embrayage à glissement continu et l'arbre de tambour quand le câble du treuil est dévidé. 2.- Dispositif suivant la reven-25 dication 1, caractérisé en ce que l'anneau d'entraînement possède une projection annulaire parfaitement circulaire et des dents d'engrenage uniformément disposées sur son pourtour, et en ce que les moyens de freinage comprennent des butées de dents d'engrenage destinées à venir s'engager dans les dents de l'an— 30 neau d'entraînement• 3.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent en plus des moyens permettant d'embrayer l'ensemble d'embrayage à glissement continu, avec l'arbre de tambour quand 35 l'embrayage à glissement continu fait tourner l'arbre d'embrayage et maintient le câble sous tension contrôlée. 4.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrayage à glissement continu comprend un disque de friction fixé au moyeu intérieur, 40 des.éléments de friction destinés à s'engager avec glissement et 71 42926 19.- 21 37429 à tourner arec le carter extérieur, des moyens destinés à dissiper la chaleur au voisinage des éléments de friction, et des éléments dilatables, mis en oeuvre par de l'air comprimé fixés au carter et adjacents aux éléments de friction, grâce à quoi 5 les éléments de friction viennent frotter contre le disque de friction lorsqu*on actionne les dits éléments dilatables. 5.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrayage à glissement continu est un embrayage à disque à glissement continu refroidi par 10 eau et actionné par air comprimé. 6.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une source de puissance de rotation» une roue dentée couplée à l'anneau d'entraînement et une chaîne d'entraînement accouplant la source de 15 puissance à cette roue dentée. 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un embrayage à une voie interposé entre l'arbre d'embrayage et l'arbre de tambour, et muni de moyens pour débrayer 20 l'arbre d1embrayage et l'arbre de tambour quand le treuil rebobine le câble, et de moyens pour embrayer en prise l'arbre d'embrayage et l'arbre de tambour quand le câble est dévidé. 8.- Dispositif suivant la re-^ vendication 7» caractérisé en ce que l'embrayage à une voie com- 25 prend en plus des moyens pour engager en prise l'arbre d'embrayage et l'arbre de tambour quand l'embrayage à glissement continu entraîne l'arbre d'embrayage et maintient le câble sous tension contrôlée.