Brevet FR2205470A1 — publié le 19740531

L'invention se rapporte à un treuil cable pour utilisation dans un hélicoptère pour déployer et retirer un dispositif remorqué comprenant un cible ayant deux sections à diamètre différent et plus particulièrement au moyen de contrdle de la vitesse pour un enroulement nivelé du c blq à l'assemblage de la poulie de guidage et as dispositif pour mesurer la traction dans le cible de touage du treuil. Des treuils à cable différents ont été employés dans les hélicoptères pour lever et pour abaisser des charges suspendues à l'hélicoptère pour des opérations de sauvetage, ou pour déployer et retirer des dispositifs re rqués, corme par exemple les dispositifs utilisés dans la surveillance sous-marine et pour des opérations de dragage, Des usages et des fonctions différents du treuil à cable nécessitent évidemment des constructions différentes du treuil à cablé et par conséquent les treuils à cable connus employent des caractéristiques différentes en fonction de l'usage particulier du treuil et aussi en fonction du degré'de sophistica tion du système entier.Par exemple, le brevet américain 2.862.673 se rapporte à un arrangement de commande pour dérouler un cable à une vitesse différente de celle utilisée pour enrouler le cable. Le brevet américain 2,900,145 décrit un mécanisme à enroulement nivelé et à vitesse variable pour un treuil à cable dans lequel la vitesses latérale du mécanisme d'enroulement nivelé est eontr6lée en fonction de grandeurs différentes y compris le diamètre du cble. Cependant un changement de la vitesse n'est pas accompli pendant l'enroulement du cable sur un tambour à cable. Un objet de la présente invention est de fournir un treuil à cable perfectionné 'pour utilisation dans un hélicoptère. Un autre objet de la présente invention est de fournir un treuil à cable pour un hélicoptère qui est muni d'un assemblage de poulie de guidage perfectionné pour minimiser les forces axiales et latérales imposées sur la broche du mécanisme à enroulement nivelé. Un autre objet de la présente invention est de fournir un système de contrle automatique à deux vitesses pour le mouvement transversal du mécanisme à enroulement nivelé du treuil S cable pour déployer et retirer un cible ayant deux sections 9 diamètre différent Encore un autre objet de l'invention est de fournir un treuil à cable perfectionné pour un hélicoptère dans lequel un signal exact de la force de touage dans le cable est obtenu d'une manière efficace. Selon la présente invention un treuil à cable pour un hélicoptère est fourni pour déployer et retirer un cible ayant deux sections d diamètre différent . Dans le système, la poulie de guidage à enroulement nivelé se déplace transversalement le long de sa broche à une vitesse déterminée en fonction du diamètre du cable et la sélection de la vitesse transversale est automatiquement contrôlée, En outre, la poulie de guidage est montée sur une broche et sur une barre de réaction par un assemblage d'un anneau pivotable et d'un chariot qui transmet la composante horizontale de la traction du cable dans la barre de réaction pour obtenir une résistance à la friction minimale de la poulie de guidage au mouvement latéral le long de la broche.L'assemblage de la poulie de guidage est supporté par le dessous par une tige de réaction pour diminuer les forces axiales et latérales agissant sur la broche et par conséquent la puissance requise pour entratner la broche jusqu'S une valeur insignifirmte, Une botte dynamométrique est située à l'endroit de fixation de la tige pour mesurer la composante verticale de la force appliquée par le cable lorsqu'il passe sur la poulie de guidage. Un mode de réalisation & lsintention sera maintenant expliqué en plus grand détail en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une représentation simplifiée d'un hélicoptère pour montrer la disposition du treuil à cable dans l'intérieur du fuselage de l'hélicoptère. La figure 2 est une représentation en perspective du treuil à cable. La figure 3 est une représentation schématique du treuil à cable pour montrer les commandes pour le tambour et pour la poulie de guidage et le moyen de contrôle automatique de la vitesse transi versale de la poulie de guidage. La figure 4 est une représentation en élévation schématique de l'assemblage de la poulie de guidage pour montrer le montage pivotable de la poulie de guidage et la tige de réaction de la poulie de guidage. La figure 5 est une vue de coté schématique de l'assemblage de la poulie de guidage. La figure 6 est une vue de dessus schématique de l'assemblage. de l'anneau pivotable et du chariotsur lequel la poulie de guidage est montée. La figure 7 est une vue le long de la ligne 7-7 de la figure 6. La figure 8 est une vue le long de la ligne 8-8 de la figure 6. Dans la figure 1 un hélicoptre 10 est représenté, une partie de la paroi de ctd du fuselage 12 est arrachée pour représenter la disposition du treuil à cable 14 dans le fuselage. Des moyens de contrle pour le treuil sont situés dans le fuselage de l'hélicoptère pour étre commandés par un membre d'équipage 16 tandis que d'autres moyens de contrôle et d'indication du treuil sont aussi situés dans le compartiment du pilote 18. Comme représenté dans la figure 2, le treuil à cable comprend généralement un ordre 20 attaché A la surface de chargement 22, un tambour 24, une commande de tambour 26, l'assemblage de la poulie de guidage avec le mécanisme d'enroulement nivelé 28 et un moyen de guidage pivotable 30 monté dans une ouverture 32 de la surface de chargement 22. Un cable ayant deux sections à diamètre différent dont la partie h grand diamètre est indiquée par 34, est enroulé autour du tambour 24 et passe sur la poulie de guidage 36 de l'assemblage de la poulie de guidage 28 et à travers le moyen de guidage pivotable 30 vers l'extérieur. La figure 3 est une représentation schématique du tambour et de l'assemblage de la poulie de guidage avec le mécanisme à en foulement nivelé pour illustrer les commandes différentes pour le tambour et pour la poulie de guidage et le moyen de contrle automatique pour la vitesse transversale de l'assemblage de la poulie de guidage. Le tambour 34 est reprsenté avec le cable à grand diamètre 34 et le cible % petit diamètre 38 enroulés autour du tambour, et dans ce mode de réalisation le cable à grand diamètre est enroulé avec essentiellement moins de tours par couche que le cable à petit diamètre.Le tambour est commandé par un moteur de commande hydraulique réversible 40 par l'intermédiaire d'une botte de trains mission 42 qui est fixée au tambour et qui commande aussi par loin~ termédiaire d'une chatne 44 un arbre intermédiaire 46 supporté dans le cadre 20. L'arbre intermédiaire a des roues à chatne 48 et 50 à ces extrémités opposées et ces roues à chaîne sont reliées à la broche 52 pour commander celle-ci. La roue à channe 48 est reliée par une chaîne 54 à une roue à chatne 56 montée librement sur une extrémité de la broche et la roue à chaise 50 est reliée par une channe 58 à une roue à channe 60 montée librement sur l'autre extrémité de la broche.Chacune des roues à chatne 56 et 60 est fixée à un élément d'un accouplement à dents de scie, la roue à channe 56 étant reliée à 11 élément d'accouplement 62 èt la roue à chaîne 60 étant fixée à l'élément d'accouplement 64. Une tige poussoir 66 est située dans la broche 52 et elle est reliée par des canelures à cette broche pour un mouvement coulissant. Des éléments d'accouplement 68 et 70 sont montés aux extrémités opposées de la tige poussoir, l'élément d'accouplement 68 étant destiné de coopérer avec l'élément d'accouplement 62 près de la roue à chatne 56, et l'élément d'accouplement 70 est destiné de coopérer avec l'élément d'accouplement 64 près de la roue à chatne 60.La tige poussoir est poussée vers l'avant et vers l'arrière dans la broche 52 par un dispositif de commande hydraulique 72, comme sera expliqué ci-après, de sorte que les éléments d'accouple ment 62 et 68 soient en engagement pour que la roue à chaîne 48, la channe 54 et la roue à channe 58 puissent commander la broche à une vitesse qui dépend de la combination particulière des roues à chatne, ou de sorte que les éléments d'accouplement 64 et 68 soient enga gés pour que la roue à channe 50, la chatne 58 et la roue à channe 60 puissent commander la broche à une seconde vitesse qui dépend de la combination particulière des roues à channe. La broche 52 a une double 'rainure hélicoidale 74 avec une courbe de transition à chaque extrémité. La poulie de guidage 36 est montée sur l'assemblage de l'anneau pivotable et du chariot 76 qui de son tour est monté sur la broche 52 et la barre de réaction 78, comme sera expliqué ciaprès. L'assemblage de l'anneau pivotable et du chariot et par conséquent la poulie de guidage et l'assemblage de la poulie de guidage se déplacent vers l'avant et vers l'arrière le long de la broche 52 à une vitesse déterminée par la commande à channe parti culière engagée selon la position du piston 80 dans le moyen de commande hydraulique 72. Le piston est fixé h une prolongation de la tige poussoir 66 par un palier 82 qui permet un mouvement de rotation relatif de la tige poussoir et de la broche par rapport à la tige de piston. Du fluide sous pression est alimenté vers la chambre 84 au-dessous du piston par le conduit 86 ou vers la chambre 88 au-dessus du piston par le conduit 90.Lorsque du fluide sous pression est alimenté vers une des chambres, l'autre chambre est reliée par une ligne d'écoulement à un raservoir. L'admission du fluide sous pression dans le moyen de commande hydraulique 72 est contrôle par une soupape à aimant à deux positions 82. Lorsque le fluide sous pression est alimenté vers la chambre 84, la tige poussoir 66 est déplacée dans une direction pour engager les éléments d'accouplement 64 et 70 pour commander la broche 52 par les roues à chaîne 50 et 60 et par la channe 58. Lorsque le fluide sous pression est alimenté vers la chambre 88, la tige poussoir 66 est déplacée pour dégager les éléments d'accouplement 64 et 70 et pour engager les éléments d'accouplement 62 et 68 et maintenant la broche 52 est commanddepar les roues à channe 48 et 58 et par la channe 54. La soupape à aimant 92 est commandée par un dispositif de contrôle automatique 94. Ce dispositif fournit des signaux électriques pour le changement de la vitesse de rotation de la broche et pour un dispositif de traction (pas représentéj pour la poulie de guidage 36. Le dispositif de traction maintient une traction entre le tambour 24 et la poulie de guidage 36 afin d'enrouler le cdble régulièrement sur le tambour et pour dérouler le cable d'une façon exacte. Le moyen de contrôle automatique comprend une tige filetée 96 qui est commandée par l'intermédiaire de roues dentées 98 et 100 par l'arbre 102 du tambour. Un écrou avec une plaque de commande 104 est monté sur la tige filetée 96 et se déplace de l'une extrémité de la tige filetée vers l'autre pour commander plusieurs interrupteurs miniatures 106, 108 et 110 pendant son mouvement.Les interrupteurs miniatures 106 et 110 aux extrémités opposées de la tige filetée 96 sondes interrupteurs marde-arrêt qui arretent le dispositif de commande du tambour lorsque les points extrêmes du mouvement sont atteints. L'interrupteurs miniature loQ est électriquement relié à la soupape à aimant 92 et il est commandé lorsque lscrou avec la plaque de commande se déplace le long de la par tie droite (comme représenté) de la tige filetée 96. La position relative de l'interrupteur miniature 108 est déterminée par la nécessité de commencer avec l'enroulement de la jonction entre le petit et le grand diamètre du cible sur un cbté extrême du tambour 24.La position de chacun des interrupteurs miniatures le long de la tige filetée est ajustable et des interrupteurs miniatures supplémentaires peuvent étre utilisés pour autres buts. La broche 52 et la barre de réaction 78, ainsi que l'assemblage de la poulie de guidage entier avec le mécanisme d'enroule~ ment nivelé 28 sont montés et supportés par les bras 112 et 114. Ces bras sont reliés d'une façon pivotable au cadre 20, comme représenté dans la figure 5, au point de support de l'arbre intermédia ire 46. Les bras servent à transmettre la composante horizontale de la traction du cable dans le cadre 20 du treuil. La poulie de guidage 36 et l'assemblage de l'anneau pivotable et du chariot 76 sur lequel la poulie de guidage est montre forment partie de l'assemblage de la poulie de guidage et du dispositif à enroulement nivelé 28 qui est représenté dans les figures 4 et 5. Comme représenté dans la figure 4, la poulie de guidage 36 est montée entre des plaques de c8té 116 et 118 et les plaques de cté sont reliées à l'extrémité supérieure de la tige de réaction 120. L'extrémité inférieure de la tige de réaction est reliée d'une fa çon pivotable au moyen de guidage pivotable 30 par un levier 122 (figure 5). Le montage à anneau pivotable de l'assemblage de la poulie de guidage 28 permet à la poulie de guidage de tourner d'un côté vers l'autre autour de l'axe longitudional de la barre de réaction 78 lorsque l'assemblage de la poulie de guidage se déplace latéralement sur la broche 52, comme représenté dans la figure 4, L'assemblage de l'anneau pivotable et du chariot 76 est représenté en détail dans les figures 6, 7 et 8r La figure 6 est une vue en coupe partielle de dessus de l'assemblage de la poulie de guidage et du chariot. Le chariot 124 a des alésages 126 et 128 pour recevoir la broche 52 respectivement la barre de réaction 78. I1 a aussi des projections 130 et 132 aux extrémités opposées qui constituent la base pour la fixation de l'anneau pivotable. L'anneau pivotable comprend deux moitiés 134 et 136 pour permettre un assemblage rapide, comme on peut le voir de la figure 7. Les moitiés sont maintenues ensemble par des boulons 138 et 140 pour fornwer un élément unique qui est logS sur lest projections 130 et 132 du chariot par des paliers 142 et 144.La surface extérieure de l'anneau pivotable est circulaire et forme la base pour le palier 146 sur lequel la poulie de guidage 36 est montée et qui permet à la poulie de guidage de tourner autour de l'assemblage de l'anneau pivotable et du chariot. En outre, des rebords circula ires 148 et 150 de l'anneau pivotable sont reliés à la plaque de cOté 116 resp. à la plaque de côté 118. Un chariot 124 a une chambre 152 pour le suiveur 154 & la broche, comme représenté dans la figure 6et dans la figure 8 qui est une section le long de la ligne 8-8 de la figure 6. Le suiveur a une projection 156 qui est destinée de stétendre dans la rainure hélicotdale 74 de la broche 52 de sorte que l'assemblage du chariot puisse suivre la trace de la rainure pour se déplacer vers l'avant et vers l'arrière le long de la broche. Le suiveur peut tourner librement dans la chambre 152 et par conséquent il peut inverser sa position à chaque extrémité de la rainure hélicoidale, et il est chargé par un ressort à disque 158 qui est maintenu en position par le couvercle 160 de la chambre 152. Des consoles 162 et 164 en forme de chapeau sont attachées à la face du chariot 124. Chaque console sert ce moyen de montage pour un rouleau qui roule sur la barre de réaction 78 le long de son axe longitudional. La console 162 supporte le rouleau 166 par la goupille 168 et la console 164 supporte le rouleau 170 par la goupille 172. Les rouleaux ont une surface concave, comme indiqué par 174 sur le rouleau 170 dans la figure 8. Les rouleaux sont prévus pour transmettre la traction du cable sur la barre de réaction pour minimiser la puissance requise pour le mouvement transversale de la poulie de guidage. Dans la figure 5 d'autres détails de l'assemblage de la poulie de guidage sont représentés. Par exemple, une botte dynamo~ métrique 176 est montée entre l'extrémité supérieure de la tige de réaction 120 et une console supportée par les plaques de coté 116 et 118. La botte dynamométrique est essentiellement unejauge de contrainte électrique qui transmet la composante verticale de la traction du cable. En outre, un rouleau de pression 178 impose constamment une force conte le cable sur la poulie de guidage, et -le rouleau de guidage 180 aide - maintenir le cable dans la poulie de guidage. En outre, deux tronçonneurs de cable 182 et 184 sont installés dans l'assemblage de la poulie de guidage au-dessous de la poulie . Les tronçonneurs sont commandés par des charges explosives amorcées de façon électrique et chaque tronçonneur est capable de couper la section à grand diamètre ou la section à petit diamètre du cable. Afin d'assurer qu'au moins un tronçonneur puisse éviter un moyen de connexion dans le cible les tronçonneurs sont espacés l'un par rapport à l'autre. Pour éviter la possibiLité d'un blocage après un sectionnement partiel, les tronçonneurs sont amorcé consécutivement le tronçonneur inférieur étant amorcé après le tronçonneur supérieur. Des rouleaux de guidage 186, 188, 190 et 192 servent à maintenir l'alignement du cible passant à travers les deux tronçonneurs, et les rouleaux 184 servent à guider le cable dans le moyen de guidage pivotable 30, R E V E N D I C A T I 0 N S. 1. Treuil à cable essentiellement pour utilisation dans un héli- coptère, comprenant un tambour, un assemblage d'une poulie de guidage monté dans un cadre du treuil et un guide-câble pivotable, caractérisé par des moyens pourun mouvement transversal de l1assem- blage dela poulie de guidage par rapport au cadre, par des moyens pour permettre une rotation de l'assemblage de la poulie de guidage dans un plan vertical lorsqu'il se déplace transversalement d'un côté vers l'autre, par des moyens pour transmettre la charge horizontale agissant sur l'assemblage de la poulie de guidage sur le moyen de montage de la poulie de guidage et par des moyens pour transmettre la charge verticale agissant sur I'assemblage de la poulie de guidage. 2. Treuil à cable selon la revendication 1, caractérisé par des moyens pour changer la vitesse transversale de l'assemblage de la poulie de guidage pendant le déroulement et l'enroulement du cable. 3. Treuil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des moyens sont reliés à l'assemblage de la poulie de guidage pour mesurer la traction du cable. 4. Treuil à cable selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'assemblage de la poulie de guidage est monté sur une broche et sur une barre de réaction à l'aide d'un assemblage d'un anneau pivotable et d'un chariot comprenant un palier pour permettre une rotation de l'assemblage de la poulie de guidage dans un plan vertical autour de la broche et de la barre de réaction lorsque l'assemblage de la poulie de guidage se déplace transversalement sur la broche. 5. Treuil à cable selon la revendication 4, caractérisé en ce que la broche a une rainure hélicoîdale pour le mouvement trans versalde l'assemblage de la poulie de guidage. 6. Treuil à cible selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'assemblage de anneau pivotable et du chariot comprend des rouleaux pour transmettre la composante horizonta le de la traction du cable sur la barre de réaction. 7. Treuil à cable selon uné des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'assemblage de la poulie de guidage est supporté par une tige reliée pivotablement au guide~c ble pivotable pour permettre à la tige de suivre le mouvement transversal de l'assez blage de la poulie de guidage. 8. Treuil à cable selon la revendication 7, caractérisé en ce que une botte dynamométrique est située entre l'assemblage de la poulie de guidage et la tige de réaction pour fournir un signal en fonction de la traction du cable. 9. Treuil à cable selon une des revendications 4 ? 8, caractérisé en ce que une commande à deux vitesses est reliée à la broche pour le mouvement transversal de l'assemblage de la poulie de guidage, la commande à deux vitesses ayant des éléments de commande et des éléments d'accouplement associés ainsi qu'un moyen pour commander les éléments d'accouplement afin de changer sélectivement la vitesse de rotation de la broche pendant l'enroulement et le déroulement du cable. 10. Treuil à cible selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen de commande comprend un servo-moteur hydraulique et un commutateur destiné d'entre commandé en réponse à la rotation du tambour pour commander le servo-moteur hydraulique. 11. Treuil à cable selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le moyen de commande b deux vitesses comprend une tige s'étendant à travers la broche et étant munie à chaque extrémité d'un élément d'accouplement commandé et en ce que des éléments d'accouplement de commande, chacun muni d'une roue à chatne, sont montés librement sur la broche près des éléments d'accouplement commandés et en ce que la tige est reliée au moyen de commande.