Brevet FR2228985A1 — publié le 19741206

l'invention concerne une boite de transmission à plusieurs vitesses destinée aux caliorr.es,oatreuils de navire pour charges lo:rdess,et à passage mécanique de vitesse. Tes caliornes orLt en général une boite de transmission à deux vitesses. Celle-ci permet le transbordement de deux charges différentes à deux vitesses différentes du câble. Il n'est possible d'abréger la durée de transbordement que par élévation de la vitesse du crochet à vide, par exemple au moyen d'un moteur triphasé à nombre de pales variable. les charges successives devant être élevées lors du chargement et du déchargement de cargos etant en général différentes, les boites à vitesse de l'art antérieur ne permettent pas d'adapter de manière optimale la vitesse du câble à chaque charge suspendue. Les treuils connus ne disposant que de deux vitesses passées mécaniquement imposent des dures considérables de transbordement et donc des frais élevés en conséquence de chargement. L'invention a pour objet une boîte à vitesses destinée à une caliorne , de conception relativement simple,améliorant notablement l'adaptation de la vitesse du câble à la charge suspendue et donc permettant d'abréger les durées de transbordement et ainsi d'abaisser les frais encourrus par cette opération. Selon une particularité essentislle de la boite à vitesses selon l'invention, son train mécanique de transmission est complété par un train télécommandé indépendamment du précédent et comprenant au moins deux vitesses supplémentaires. Ce mode de réalisation de la boîte à vitesses permet au moins quatre vitesses du câble en fonction de la charge nominale et donc une bonze adaptation de cette vitesse à la charge suspendue. In botte à quatre vitesse et à pignons droits selon l'invention est donc divisée en deux trains à deux vitesses dont la manoeuvre mécanique de l'un s'ef- fectue directement sur la bote et dont l'autre est télécommandée le train à deux vitesses commandé mécaniquement sur la boîte permet de présélectionner initialement la force de traction et la vitesse en foncticn des nécessités rarticuSi-res. te train télécommandé à deux vitesses permet d'élever ensuite la vitesse du cible pendant le transbordement, selon les conditions particulières, à partir d'un poste de commande, et donc d'abréger la dure du transbordement lorsque la charge est faible, le train à commande mécanique n'ayant pas à être manoeuvré pour cette opération. Ainsi, u;l armement conçu pour de très grandes charges est aussi utilisable de manière rentable pour des charges relativement fai bles sans nécessiter aucun dispositif auxiliaire de transport. La caliorne équipée de la boîte à vitesses selon l'invention permet donc un coefficient optimal d'utilisation. Selon un mode de réalisation avantageux de 11 invention, le train télécommandé comprend deux pignons de réglage tournant fou sur un arbre de transmission avec lequel chacun peut être solidarisé en rotation par un embrayage télécommandé, en particulier à commande électromagnétique. Le train mécanique comporte avantageusement des pignons de réglage 90- lidaires en rotation d'un arbre commun sur lequel ils sont toutefois mobiles axialement et qui sont de préférence réunis en un bloc. Les pignons de réglage du train télécommandé de transmission demeurent en prise avec des pignons droits d'un arbre intermédiaire sur lequel sont calés des pignons pouvant être sélectivement mis en prise avec les pignons mobiles de réglage du train mécanique. I1 est préférable d'associer un frein de retenue à l'arbre de transmission sur lequel sont montés les pignons mobiles de réglage du t-ain mécanique. Les embrayages télécommandés et montés sur un arbre commun de transmission sont réalisés de préférence de manière à enclencher lorsqu'ils sont sous tension et de manière qu'une force élastique les ouvre lorsqu'ils ne sont pas sous tension. I1 est préférable de prévoir un dispositif de verrouillage qui assujettit les deux embrayages l'un par rapport à l'autre de manière à n'en autoriser qu'un seul à être enclenché et de manière à empêcher l'enclenchement intempestif des deux embrayages simultanément. Selon un mode de réalisation avantageux, les embrayages sont associés avec le moteur de commande de manière que ce dernier ne puisse être mis en itarehc que lorsque l'un des deux embrayages a été enclenché.Un organe commun de manoeuvre assure de préférence la mise en marche et l'arrêt du moteur de commande ainsi que l'enclenchement et le déclenchement du train télécommandé de transmission. La télécommande peut s'effectuer par un cible ou, le cas échéant, par voie sans fil à l'aide d'un émetteur et d'un récepteur des impulsions émises monté sur le treuil. Un levier ou analogie peut etre monté de manière classique sur la boîte pour le changement de vitesses du train mécanique de transmi3sion. Le montage est de préférence tel que le levier occupant l'une de ses positions d'enclenchement d'une vitesse déverroulle un organe qui, normalement, bloque la mise en circuit du moteur de commande. Il est ainsi certain que le moteur de commande ne peut être mis en marche que lorsque l'une ou l'autre des vitesses du train mécanique de transmission a été passée. Un dynamomètre monté de préférence dans la boite à vitesses ou dans le moteur de commande,afin d'éviter les surcharges des embrayages, débranche automatiquement le moteur en cas de surcharge et erre de plus automatiquement le frein de retenue. Il est possible alors de faire passer le train mécanique de transmission au moyen du levier manuel ou analogue à l'échelon supérieur de charge et donc à la vitesse inférieure du câble pendant que le frein maintient ainsi la charge. S'il se trouve que les pignons du mécanisme sont en position "dent contre dent" au moment du passage de la vitesse, un organe manuel de commutation tel qu'un bouton poussoir peut permettre de shunter temporairement la coupure de l'arrivée de courant au moteur de commande. Lors de la manoeuvre de cet organe de commutation, le train et éventuellement aussi le moteur de commande sont mis brièvement sous tension de manière à dépasser la position mentionnée de blocage "dent contre dent". L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une élévation schématique partielle d'une caliorne équipée d'une boîte à vitesses selon l'invention ; et la figure 2 est une coupe longitudinale schématique d'une boîte à quatre vitesses selon l'invention destinée à une caliorne selon la figure 1. La caliorne 10 représentée comporte de manière classique un tambour et sa commande constituée d'un moteur (non représenté) Et d'une boîte 13 à vitesses montés sur une assise 11 et reouverts d'un carter 12. La boite de transmission à pignons droits, représentés sur la figure 2, est à quatre vitesses. Un pignon 15 de commande calé à l'extrémité d'un arbre 14 de transmission disposé caté menant de la boîte est en relation d'entraînement avec un moteur (non représenté) de préférence électrique. L'arbre 14 est monté sur des paliers 16 et 17. Deux pifflnons 18 et 19 de réglage sont montés sur l'arbre 14 par l'int-ermédiaire de paliers 20 et 21 qui leur permettent de tourner librement. Des embrayages 22 et 23, par exemple électromagnétiques et à disques et sur iesquels des vis 24 brident les pignons 18 et 19 de réglage, sont montés à côté de ces derniers sur l'arbre 14.Les embrayages 22 et 23 sont réalisés de manière à enclencher lorsqu'ils sont sous tension et i manière qu'une force élastique les ouvre lorsque le courant est coupé. Un verrouillage électrique (non représenté) des deux embrayages autorise un seul de ceux-ci à être mis sous tension. L'autre embrayage est donc desserré, de sorte que le pignon de réglage auquel il est associé n'est pas solidarisé en rotation avec l'arbre 14 de transmission. Les deux pignons 18 et 19 de réglage demeurent en permanence en prise avec deux pignons droits 25 et 26 calés sur un arbre intermédiaire 27. Celui-ci est monté sur des paliers 28 et 29 à l'in térieur du carter. Deux pignons 30 et 31 coopérant avec des pignons 32 et 33 de réglage sont montés sur l'arbre intermédiaire 27, entre les pignons droits 25 et 26. Les pignons 32 et 33 sont réunis en un bloc ils sont mobiles en commun dans le sens de la longueur sur un arbre 34 avec lequel ils sont solidaires en rotation. Un levier S (figure 1) de chellgem=lt de vitesse permet de faire coulisser les pignons 32 et 33 de réglage par l'intermédiaire d'une tringlerie (non représentée). Selon la vitesse passée, le pignon 33 de réglage est en prise avec le pignon 31 ou le pignon 32, avec le pignon 30. Ce dernier a un diamètre inférieur à celui du pignon 31, tandis que le pignon 33 de réglage a un diamètre inférieur à celui de l'autre pignon 32 de réglage. Ce train constitue ainsi une transmission mécanique à deux vitesses ou deux rapports de transmission. L'arbre 34 est monté dans des paliers 35 et 36. Un pignon 37 calé sur l'arbre 34 du côté mené de l'engrenage à pignons droits es+. relié par une transmission au tambour commandé du treuil. Un frein électrique de retenue, de préférence un frein double à sabots, est associé de manière connue à l'arbre 34 qu'il est capable de reteni-r sous charge. Lorsque le train mécanique de transmission est en position médiane, aucun des deux pignons 32 et 33 de réglage n'est en prise avec l'un ou l'autre des pignons 30 et 31, la transmission d'énergie entre les côtés menant et mené étant ainsi interrompue. Le levier S de changement de vitesse comporte un verrou mécanique V qui n'est en position visible d'encliquetae qu'a deux positions d'enclenchement des pignons 32 et 33 de réglage. Les deux pignons 18 et 19 de réglage forment avec les embrayages 22 et 23 des vitesses supplémentaires d'un train télécommandé de transmission. Un cible ci analogue peut avantageusement permettre la télécommande des embrayages 22 et 23, de préférence électromagnétiques et à disques, à partir d'un poste de manoeuvre situé à distance. Une vitesse ne doit pouvoir être passée qu'au repos. Des relais de temporisation sont montés pour cette raison dans la commande du train télécommandé de transmission et n'autorisent l'enclenchement d'un embrayage qu'à la fin d'un intervalle prédéterminé de temps qui suit le desserrage de l'autre embrayage. Le moteur de commande ne peut être mis en marche qutaprès enclenchement de l'un des deux embrayages 22 et 23.L'embrayage enclenché ne peut autre desserré qu'après que le moteur de commande a été préalablement arraté. Un unique organe de commande tel qu'un levier ou analogue permet de préférence la mise en marche et l'arret du moteur de commande ainsi que le passage de la vitesse sélectionnée dans le train télécommandé de transmission. Un commutateur de fin de course relié au levier S de passage de vitesse contrôle l'arrivée de courant au moteur de commande dans le train de trEnsmi.Eíon à commande mécanique. Le moteur de commande ne peut se mettre en marche que lorsque le levier S de changement de vitesse se trouve dans l'une des deux positions d'enclenchement.Si la position "dent contre dent" apparaît pendant le passage d'une vitesse, l'interruption de l'arrivée de courant peut être temporairement shuntée à l'aide d'un commutateur DS à bouton poussoir (figure 1). Lors de la manoeuvre du commutateur à bouton poussoir, le moteur de commande et le frein sont brièvement mis sous tension de manière qu'une légère rotation des pignons droits les écarte de la position de blocage "dent contre dent". Le frein de retenue à desserrage électroma gnetique est conçu de manière à freiner avec sécurité la charge nominale lorsque le moteur de commande est branché et que l'alimentation en courant tombe en panne ou qu'un disjoncteur de secours est actionne. Un récepteur (non représenté) de compression,, de réalisation connue, peut être disposé sous le palier représenté en L sur la figure 1 et destiné à l'arbre de transmission, de manière à constituer un dispositif dynamometrique ou de mesure de charge. Ce dispositif est destiné à déterminer la charge imposée à la boite aux différentes vi testes passées (à " exception de celle correspondant à la démultipli- cation maximale) de'manière à protéger l'embrayage 22 ou 23 des surcharges en service. Le dynamomètre pourrait cependant aussi être affecté à la commande du treuil. Les quatre vitesses correspondent à quatre rapports de transmission. La charge nominale admissible à la sortie dépend du rapport présélectionné de transmission.Lorsque cette charge est dépassée par exemple de 10 %, alors que le moteur de commande est branché, le dynamomètre provoque l'arrêt automatique du moteur et le serrage du frein de retenue. il ressort du dessin que la vitesse du cible est maximale sous charge minimale de traction lorsque le pignon 31 du train mécanique est en prise avec le petit pignon 73 de réglage et que, simultanément, le grand pignon 19 de réglage du train télécommandé entraîne le pignon droit 26. A l'inverse, la vitesse du cable est la plus faible sous charge maximale de traction lorsque le petit pignon 30 est en prise avec le grand pignon 32 de réglage du train mécanique et que le flux d'énergie passe du côté menant au côté mené par ltintermédiaire des pignons droits 18 et 25. Le train télécommandé permet donc de modifier le rapport de transmission à chacune des deux vitesses passées par l'un ou l'aut-re des pignons 32 et 33 de réglage du train mécanique. La bote à vitesses à pignons droits est logée dans un carter étanche à la poussière, à l'huile et à l'eau. Les pignons sont lubrifiés par immersion dans un bain d'huile. Un filtre compensateur capsulé AF (figure 1) permet l'équilibrage permanent des pressions entre l'intérieur du carter et l'atmosphère. Le moteur électrique de commande est bridé de manière classique sur le carter de la boîte à vitesse. Un pignon solidaire en rotation de l'arbre du moteur et le pignon 15 d'entrée commandent directement l'engrenage de la boîte à vitesses. la télécommande des embrayages 22 et 23 est en général électrique. Elle pourrait cependant aussi être différente, par exemple hydraulique ou pneumatique. Les pignons 30 et 31, éventuellement réunis en un bloc, pourraient aussi être mobiles sur l'arbre 27. Dans ce cas, les pignons 32 et 35 ne peuvent pas coulisser sur arbre 34. il va de soi que la bofte à vitesses décrite et représentée peut subir diverses autres modifications sans. sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIOBS 1. Botte de transmission à plusieurs vitesses, destinée aux caliornes et à passage mécanique de vitesse, caractérisée en ce qu'elle comprend, en plus du train mécanique de transmissiona un train de transmission télécommandé indépendamment du précédent et comportant au moins deux vitesses supplémentaires. 2. Boîte de transmission selon la revendication 1, caractérisée en ce que le train télécommandé de transmission comprend deux pignons tournant fou sur un arbre de transmission avec lequel chacun peut être solidarisé en rotation par un embrayage télécommandé, en particulier électromagnétique. 3. Boîte de transmission selon la revendication 2, caractérisée en ce que les embrayages télécommandés, montés sur ledit arbre de transmission, enclenchent lorsqu'ils sont mis sous tension et une force élastique les desserre lorsqu'ils ne sont pas sous tension. 4. Boite de transmission selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée par un dispositif d'assujettissement qui bloque les deux embrayages l'un par rapport à l'autre de manière qu'un seul-à la fos s ai. la possibilité d'être enclenché. 5. Boite de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le train mécanique de transmission comprend des pignons de réglage réunis de préférence en un bloc et solidaires en rotation d'un arbre commun sur lequel ils sont cependant mobiles axialement. 6. Boite de transmission selon la revendication 5, caractérisée en ce que les pignons de réglage du train télécommandé de transmission demeurent en prise avec des pignons droits d'un arbre intermédiaire sur lequel sont montés les pignons mobiles de réglage ou les pignons pouvant etre sélectivement mis en prise avec ceux-ci et faisant partie du train mécanique de transmission. 7. Boîte de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'un frein de retenue est associé à l'arbre qui comporte les pignons mobiles de réglage du train mécanique de transmission 8. Boite de transmission selon l'une quelconque des re vendications 1 à 7 > caractérisée en ce que les embrayages sont associés avec le moteur de coti ne de manière que ce dernier ne puisse Qtre mis en marche qu'après que l'un de ces embrayages a été enclenché. 9. Boîte de transmission selon l'unie quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par un organe commun de manoeuvre assurant la mise en marche et l'arrêt du moteur de commande ainsi que l'enclenchement et le déclenchement du train télécommandé de transmission. 10. Boîte de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par un levier ou analogue de changement de vitesses qui est destiné au train mécanique de transmission et qui, lorsqu'il se trouve dans l'une ou l'autre de ses positions de passage de vitesse, déverrouille un organe qui, normalement, bloque la mise en marche du moteur de commande. 11. Boîte de transmission selon la revendication 10, caractérisée par un organe de commutation à commande manuelle, par exemple un bouton poussoir, qui, lorsqu'il est manoeuvré, supprime brièvement le verrouillage du moteur de commande et donc le met brièvement en marche et desserre brièvement le frein. 12. Boîte de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée par un dynamomètre constituant un dispositif de sécurité contre les sur hargnes des embrayages et qui ar rôtie automatiquement le moteur de commande et serre automatiquement le frein de retenue en cas de surcharge.