Brevet FR2307192A1 — publié le 19761105

La présente invention concerne une tette d'accrochage des tinée être fixée à l'extrémité d'un câble. On utilise de telles tetes d'accrochage, par exemple pour relier le cable de traction & la cabine d'un télePherique. On cannait déjà de nombreux dispositifs permettant d'assujettir l'extrémite d'un câble, par exemple des pinces, des têtes d'accrochage moulées, diverses sortes de m choires. Dans le cas de la tête moulez, les brins du câble sont déroules en forme de balai à l'extremité du câble et introduits dans un cône creux. La transmission des forces du câble à la masse de remplissage qui est moulée sur les brins est assurée par l'adhe- rence de ces derniers la masse moulée. I1 existe un danger de détérioration des brins sous l'effet de la chaleur lors du moulage. En outre, les traces du produit de décapage qui subsistent dans le cabale, notamment a la zone de transition entre la partie noyée et la partie libre, peuvent favoriser dangereusement la corrosion du câble. De plus, il n'est pas possible de contrôler l'6tat du câble à l'intérieur de la tête moulée, Avec les dispositifs à pinces usuels, la transmission des efforts s'effectue par le frottement entre les mâchoires de la pince et la surface du câble. Sous l'effet des forces de serrage exercées par les mâchoires, les brins du câble subissent aux points de contact avec les mâchoires et aux points de croisement des pressions latérales qui peuvent être considérables et diminuent fortement la résistance du cible à la fatigue.En outre, les mâchoires prennent souvent des dimensions importantes afin d'assurer ces fortes pressions. La présente invention se rapporte à une tête d'accrochage qui comprend un manchon extérieur et un noyau intérieur, tous deux de forme conique entre lesquels les brins du câble déroulés en éven- tail sont pincés. La conicité des surfaces actives du manchon et du noyau est choisie de manière telle qu'un effort de traction est bloqué par coincement dès que le noyau est engagé dans le manchon avec une certaine pression initiale et que le câble est tendu. Pour éviter le glissement progressif des brins du câble lors de mises en charge et de décharges successives, l'angle du cône doit être plus petit que la limite que lton peut calculer par les règles connus du coin cement. Dans les cas extremes où au cours de son utilisation, le câble se trouve entièrement déchargé a plusieurs reprises et où par conséquent, la force initiale exercée sur le cône pour le mettre en place est également déchargée, on prendra pour le calcul de la conicité une valeur égale au 1/3 du coefficient de frottement.On tiendra également compte du fait que le coefficient de frottement peut être modifié dans le sens défavorable par la présence de produits anti-corrosifs que l'on peut éventuellement introduire dans la tête d'accrochage. L'angle du cône ne doit pas non plus être trop petit, car la tête d'accrochage devient alors trop longue ou bien les brins subissent des pressions trop consi dérables. On connaît déjà, en principe des têtes d'accrochage de ce genre. Cependant, contrairement aux têtes moulées, elles ne se sont pas introduites dans la pratique du fait des pointes de tension qui se produisent aux emplacements de serrage et qui reduisent d'une façon exagérée la résistance du câble a la fatigue. Le but de l'invention est donc de trouver un agencement d'une tête d'accrochage du genre mentionné au début qui élimine les défauts empêchant jusqu'à maintenant leur utilisation. Il s'agit donc en premier lieu de trouver un agencement qui travaille de façon strie et peut être fabriqué a un prix raisonnable. Pour cela, on prévoit, selon l'invention, entre les brins du cable et le manchon un coussin égalisateur qui répartit les forces de pression et qui empêche tout contact direct entre le manchon et les brins. Ce coussin avec lequel la surface des fils est en contact direct est constitué d'un matériau déformable a froid, par exemple d'un alliage d'aluminium dont la dureté Brinell est inférieure à 2 80 kg/mm donc bien inférieure a celle des fils d'acier dont les brins du câble sont faits. Ces derniers ont en effet une dureté 2 qui est pratiquement toujours supérieure 390 Rgzmm2. Le matériau du coussin est donc déformé à tous les emplacements où des pointes de tension peuvent se produire sous l'effet des pressions locales. Par ailleurs, il ne faut pas que cette dureté Brinell soit si bas 2 se (inférieure à 15 Kg/mm ) que les fils puissent pénétrer dans le matériau du coussin a une profondeur telle que la face interne du manchon et la face externe du cône se touchent et que, par conséquent, l'effet de coincement soit annihilé. En outre, la dureté ne doit pas être trop basse encore pour une autre raison : En effet, les dimensions de la tête d'accrochage deviendraient alors trop grandes et les forces ne pourraient plus être transmises. Les qualités de la tête d'accrochage peuvent être encore améliorées par d'autres mesures auxiliaires.Ainsi, par exemple, on peut prévoir des rainures réparties régulièrement à la péripherie du noyau et dans lesquelles les différents brins sont engagés, de sorte que leur position dans le sens perpendiculaire a leur axe est parfaitement déterminée. La couche superficielle du noyau constituée comme un coussin égalisateur interne peut être faite d'un matériau semblable à celui qui est utilisé pour former le coussin entre le manchon et les fils. Dans une forme d'exécution préférée, on prévoit que le matériau du coussin qui se trouve entre le manchon et les brins du cible se compose lui-meme de fils disposés en hélices, a pas serrés entre le manchon et les brins du câble. La couche superficielle du noyau se composera aussi, dans cette forme de réalisation, d'un ou plusieurs fils en matériau de coussin enroulés en hélice sur le noyau. Les extrémités des brins peuvent être retenues derrière la partie élargie du noyau dans un dispositif de retenue qui s'appuie sur le noyau. Les trous de guidage prévus dans ce dispositif de retenue seront orientés dans la même direction que les brins déroules et redressés qui forment l'éventail d'accrochage. Ainsi, dans la tête d'accrochage, l'inclinaison des brins passera progressivement de celle qui correspond à la partie non dévidée du câble à celle qui correspond aux trous de guidage dans le dispositif de retenue. La présente invention sera décrite ci-après, en détail, a l'aide de quelques exemples de réalisation. La fig. I est une vue en coupe longitudinale du premier exemple, la fig. 2 une vue en coupe transversale selon la ligne Il-Il de la fig. 1, la fig. 3 une vue en coupe analogue a la fig. 2 montrant une variante, seuls le manchon et le coussin égalisateur étant représentés, la fig. 4 une vue en coupe longitudinale partielle d'une variante d'exécution dans laquelle le noyau est soumis a l'action d'un ressort de compression, la fig. 5 une coupe longitudinale d'une forme d'exécution préférée, la fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la fig. 5, et la fig. 7 est une vue en perspective montrant le tracé des brins au voisinage du noyau et un dispositif de retenue, dispo sé du côté de la grande base de ce dernier, le coussin de fils et l'enroulement des fils du câble sur le noyau étant également représentes. A la fig. 1, la tête d'accrochage est désignée de façon globale par 1, tandis que le câble formé de brins comprenant euxmêmes plusieurs fils est désigné par 2. Les brins 3 sont enroulés sur une ante 4. La tête 1 comprend une pièce extérieure ou manchon 5 en acier allié et un corps de fermeture 6 vissé en 7. Outre le manchon 5, qui présente sur la plus grande partie de sa longueur, une face interne conique, la tête 1 comprend comme partie principale un noyau interne de forme conique 8 dont la longueur est environ vingt fois le diamètre des brins 3. Le cible 2 est ouvert a son extrémité fixée a la tête d'accrochage. Les brins 3 s'étendent dans leur partie terminale 3a en droite ligne et sont orientés selon les génératrices d'un cône théorique. L'âme 4 est coupe à l'emplacement où les brins se redressent. Les segments rectilignes 3a des brins 3 sont engagés extérieurement dans des gorges 9 ménagées dans la section de coussins 10 qui reposent comme le montre la fig. 2, sur la surface interne conique du manchon ou sont logés dans des gorges de faible profondeur ll taillées dans le manchon 5. Du côté de l'intérieur, les brins 3b sont engagés dans des rainures 12 de profil adapté a leurs dimensions, ménagées dans le noyau 8 ou dans le matériau du coussin 8a qui forme le revêtement du noyau 8.Le noyau 8 ou son revêtement externe 8a s'amincissent à la pointe du comte, comme on le voit en 8b. Les rainures 12 du noyau 8 ou son revêtement 8a n'ont que la profondeur nécessaire pour que, dans toutes les situations de charge et en tenant compte de l'usure du corps 10 et du noyau 8, un jeu subsiste constamment entre les éléments 10 et 8 ou 8a. Les coussins 10 sont constitués d'un matériau relativement ten- dre, par exemple d'un alliage d'aluminium ayant une dureté Brinell entre 15 et 80 kg/mm , de préférence voisine de 40 Rg/mm . Le noyau 8 pourrait se composer dans son ensemble d'un matériau ayant une résistance mécanique suffisante et la dureté Brinell requise, qui doit être égale à celle du corps 10. Le noyau peut toutefois aussi être en acier et ne comporter qu'un revêtement 8a en matériau tendre comme un alliage d'aluminium ayant la même dureté Brinell que les coussins 10. Les coussins 10 présentent selon la fig. 1 une section décroissante dans le sens de la pointe du cône. Ils peuvent être montés de façon å coulisser dans le sens longitudinal les uns par rapport aux autres. Dans la disposition selon la fig. 3, trois coussins 10 associés a des brins 3 dont les centres sont situés dans un plan perpendiculaire à 1 'axe de la tête et aux sommets d'un triangle à angles aigus présentent chacun un trou pour une vis de fixation 13, de sorte qu'ils peuvent être fixés au manchon 5 avant l'introduction du noyau dans les brins. Dans une variante, on pourrait prévoir, au lieu de coussins différents, un seul corps egali- sateur disposé entre les brins et le manchon 5.Le matériau de cette pièce aurait egalement une dureté comprise entre 15 et 80 2 , de préférence de 40 Rg/mm2. Kg/mm Les extrémités 3b des brins 3 qui s'étendent en saillie hors du joint de coincement entre le manchon 5 et le noyau 8 sont fixés dans un dispositif de retenue 14 fixé lui-même au moyen d'un boulon 15 au noyau 8. Ce dispositif 14 sert en premier lieu à maintenir les segments de brins 3a dans les rainures 12 du noyau après leur déroulement, au cours du montage afin de faciliter l'engagement du manchon 5 et des coussins 10 dans leur position active selon la fig. 1. Cette opération s'effectue par martelage. Le dispositif 14 et la vis 15 sont logés dans une creusure 16 du corps de raccordement 6. L'extrémité étroite du manchon 5, à droite à la fig. 1, est en forme de cylindre creux et présente un alésage cylindrique 17 dans lequel est engagée une douille coulissante 18, fixée dans ce logement dans le sens axial par un chapeau à vis 19. Le matériau dont cette douille est constituée est un matériau à forte élastici 2 té, ayant un module d'élasticité de 500 à 2000 Kg/cm . Des maté- riaux synthétiques tels que le produit dénommé "Vulkollan" dans le commerce conviennent parfaitement. On pourrait aussi utiliser, éventuellement un polyéthylène ou une polyamide. Cette douille a pour fonction de permettre le glissement des fils du câble sous l'effet des variations de dilatations lors de modifications de la force de traction sans provoquer de détérioration sous l'effet du frottement.Lorsque la douille a une longueur suffisante, soit environ 4 à 10 fois le diamètre du cabale, elle sert également a amortir les vibrations auxquelles le câble peut être sujet. La variante représentée à la fig. 4 se distingue de l'exem ple des fig. 1 et 2 par le fait que le dispositif de retenue est absent. En revanche, un ressort de compression 20 est placé entre le noyau 8 et le corps de raccordement 6. Ce ressort est armé lors du vissage du corps de raccordement sur le manchon 5. On produit ainsi une force initiale qui assure que l'effet de coincement produit dans la tête d'accrochage reste présent même quand la force de traction qui s'exerce sur le câble 2 tombe à zéro.Cette force initiale peut avoir une certaine importance quand il s'agit de garantie l'efficacité entière de la tête d'accrochage la première fois qu'elle est mise sous tension, donc avant que les segments 3a ne soient correctement noyés dans les coussins 10 et dans la couche de revêtement 8a par déformation plastique- du matériau tendu sous l'effet de la pression. La tête d'accrochage est représentée aux fig. 1 et 2 dans un état où l'effet de coincement a atteint son maximum, après que les segments 3a se sont entièrement noyés dans les coussins 10 et dans la couche 8a du noyau 8. Les rainures 9 et 12 sont importantes pour assurer cet effet. Pour obtenir une répartition optimale de la pression sur toute la longueur des segments de brins 3a il peut être avantageux de prévoir initialement la distance radiale entre les fonds des rainures internes et externes de telle manière qu'elle ne soit plus la même sur toute la longueur du serrage, mais qu'elle augmente légèrement vers l'extrémité étroite du noyau et diminue vers l'extrémité large. Pour cela, on peut choisir judicieusement l'angle du cone du noyau par rapport à celui de la face interne du manchon 5. Une telle mesure permet de répartir la pression le long des segments 3a de manière qu'elle augmente progressivement. Cette disposition favorise une sollicitation peu sévère des segments 3a serrés dans la tête, même aux efforts de traction maxima, surtout lorsque le cible 2 a la possibilité de glisser dans la douille 18. Une forme d'exécution de la tête d'accrochage selon l'invention, qui s'est révélée particulièrement efficace lors des essais est représentée aux fig. 5 7 dans lesquelles des signes de référence identiques à ceux des fig. 1 et 2 sont utilisés pour désigner les mêmes pièces. Le manchon 5, le corps 6, la douille 18 et le couvercle à vis 19 sont repris ici pratiquement sans changement. Le noyau 8 est un corps homogène de forme générale conique dont l'extrémité étroite se prolonge par un amincissement suppld- mentaire.La principale différence par rapport à la première forme d'exécution réside dans le fait que, comme on le voit la fig. 7, le coussin égalisateur disposé entre le noyau 8 et les segments de brins 3a se compose d'un enroulement 21 en hélice forme de spires de fils tandis que le coussin disposé entre le manchon 5 et les segments 3a est également constitue de fils 22 enroulés en hélice. Ces enroulements 21 et 22 peuvent se composer d'un seul fil chacun ou de deux fils. Les hélices sont alors un pas ou a deux pas. L'important est que les spires successives se touchent. Le matériau dont les fils de coussin sont constitués aura,comme le matériau des 2 fig. 1 et 2, une dureté Brinell de 15 80 kg/mm , de préférence 2 de 40 Kg/mm . On peut donc utiliser un fil d'un alliage d'aluminium approprié ou un fil de fer ayant cette dureté. Lors de la première mise en service de la tête d'accrochage, les enroulements 21 et 22 subissent une certaine déformation plastique a froid, accompagnée d'une pénétration des segments 3a dans les enroulements. I1 n'en résulte pas seulement un coincement optimal des segments 3a entre le manchon et le noyau, mais également une répartition des pressions qui est optimale.Pour assurer la liaison avec la tête d'accrochage, les brins 3 sont déroulés du câble, redressés, puis disposés contre l'enroulement d'égalisation qui entoure le noyau 21 et serrés dans le dispositif 14. Leurs extrémités 3a s'étendent parallèlement à l'axe dans les trous de guidage du dispositif 14. Dans la zone de la douille coulissante 18 et du noyau 8, l'inclinaison ou le pas des brins 3 augmente progressivement a partir de la valeur qu'il a dans le câble compact jusqu'à la valeur maximale qu'il a dans les trous de guidage du dispositif 14. La déviation des brins hors de la direction parallèle à l'axe augmente aussi progressivement à partir de la valeur qu'elle a dans le câble compact jusqu'à sa valeur dans la partie divergente où les brins s'écartent de l'axe en éventail autour du noyau et le long du manchon.La déviation s'effectue avec un rayon de courbure que l'on voit aux fig. 5 et 7. Une tête d'accrochage réalisée de cette façon constitue une construction de longueur relativement faible et supporte des efforts de traction maxima en assurant la permanence de la liaison des brins. Un trou radial est prévu dans le manchon et/ou dans le corps de raccordement, avec un raccord 23 par lequel un produit anticorrosif comme de la graisse peut être introduit sous pression à l'intérieur du manchon 5. Le diamètre des fils utilisés pour les enroulements qui forment les coussins 21 et 22 sera choisi en fonction de la dureté du matériau des fils. Une épaisseur maximale de 10% du diamètre des brins devrait constituer la limite minimale. D'autre part, les fils ne doivent pas non plus être trop épais sinon la résistance la flexion pendant l'enroulement entrainerait des difficultés de montage. La limite supérieure du diametre des fils se situe donc a environ 508 du diamètre des brins. La qualité de l'effet de coincement est assurée par le fait que la surface des enroulements 21 et 22 est ondulée et subit des impressions assez profondes, sous charge, par l'appui des segments 3a.Les rainures 9 et 12 prévues dans l'exemple d'exécution selon les fig. 1 et 2 peuvent sans difficulte, être supprimées. Mêmen en l'absence de ces rainures, on obtient une amélioration de la répartition de la pression et le montage est encore simplifié par le fait que le dépôt des brins ne doit pas avoir lieu a des emplacements qui sont strictement déterminés a l'avance. Les brins prennent d'eux-mêmes leur position au montage puisque leurs extrémités sont prises dans le dispositif de fixation 14. En augmentant la force de traction sur le celle, le tracé des brins prend de soi-même l'allure qui correspond à une répartition optimale des forces, en passant d'une façon régulière de la configuration en hélice dans le cible aux positions relatives déterminées par le dispositif de retenue.De toute manière, il est cependant avantageux de répartir les brins d'une certaine façon en éventail avant de les déposer sur le noyau. Les impressions renforcées que forment les enroulements 21 et 22 dans le matériau du coussin provoquent également un renforcement de l'engrènement entre les brins et le matériau du coussin. Le coefficient de frottement efficace est augmenté, ce qui signifie que l'angle d'ouverture du noyau peut être choisi plus grand sans mettre en danger l'autoblocage. Grâce l'augmentation de l'angle d'ouverture, la longueur de la tête d'accrochage peut être choisie plus petite sans qu'il en résulte des forces de pres sion exagérées sur les brins. La conformation des coussins intérieur et extérieur sous forme d'enroulements de fils 21 et 22 présente un autre avantage important. L'enroulement peut ceder localement (radialement ou dans le sens axial avec les fils voisins) dans la partie libre entre deux brins voisins. En effet, un fil ne peut transmettre des forces de pression que dans une mesure limitée, sans se briser. Il en résulte que chaque enroulement agit dans une certaine mesure comme si chaque brin était pourvu de son propre coussin capable de se déplacer et par conséquent de contribuer à l'égalisation des pressions entre les différents brins. I1 faut également remarquer que la fabrication d'enroulements de coussin ayant même des dimensions relativement grandes est simple et peu cotteuse. Le fil peut être enroulé sur place lors du montage, ce qui est particulièrement avantageux en cas de renouvellement du coussin å l'occasion d'un contrôle périodique. Les questions de tolérances de fabrication, qui se posent avec les corps creux rigides, coniques, préfabriqués servant de mâchoires sont ici éliminés. Les fils présentent de faibles tolérances de fabrication sur leur diamètre et les brins s'engagent plus profondément dans les enroulements que dans la paroi des rainures des formes d'exécution selon les fig. 1, 2 et 3. REVENDICATIONS 1. T & e d'accrochage pour une extrémité d'un cible formé de brins torsadés, comprenant un manchon extérieur de forme conique et un noyau intérieur également de forme conique, entre lesquels les brins déroulés et distribués en éventail sont fixés par coincement, caractérisée par un coussin égalisateur (8 ; 22) disposé de telle manière entre les brins (3) et le manchon (5) que tout contact direct entre le manchon et les brins soit évité, ledit coussin assurant une répartition égale des forces de pression. 2. T & e d'accrochage selon la revendication 1, caractéri sée par des rainures (12) réparties régulièrement à la périphérie du noyau (8) et dans lesquelles les brins sont engagés de façon à fixer leur position dans la direction transversale par rapport à leur axe. 3. Tête selon les revendications 1 et 2, caractXrisée en ce que le noyau (8) présente au moins dans sa couche superficielle (8a) qui joue le role de coussin intérieur une constitution apprpprise, par exemple en alliage d'aluminium, la dureté Brinell de la dite couche étant de 15 à 80 Kg/mm2 et de préférence de 40 Kg/mm2 4. Tête selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'à chaque brin (3) est associé un coussin (10) particulier susceptible de glisser par rapport aux coussins des brins voisins et paf rapport au manchon, dans le sens axial. 5. T & e selon la revendication 4, caractérisée en ce que les coussins (10) présentent des sections qui diminuent dans la direction de la pointe du cône. 6. T & e selon les revendications 1, 4 et 5, caractérisée par le fait que les coussins (10) de trois brins (3) dont les centres se trouvent dans un plan coupant la tête et forment un triangle à angles aigus portent chacun un moyen de fixation (13) permettant de les fixer au manchon dans une position invariable avant l'engagement du noyau entre les brins. 7. Tête selon l'une des revendications 4, 5 et 6, caractérisée en ce que les corps de coussin extérieur (10) présentent chacun une rainure (9) dans laquelle est engagé un brin. 8. Tête selon l'une quelconque des revendications 4, 5, 6, 7, caractérisée en ce que chaque corps de coussin extérieur se compose d'un matériau tel qu'un alliage d'aluminium ayant une dureté Brinell entre 15 et 80 Kg/mm2, de préférence de 40 Kg/mm2. 9. T8te selon la revendication 1, caractérisée en ce que les extrémités des brins (3b) sont fixées derrière l'extrémité épaisse du noyau (8) dans un dispositif de fixation (14) qui s'appuie sur le noyau. 10. Tête selon la revendication 1, caractérisée par un ressort (20) armé entre la face frontale située du c6té de la grande base du noyau et une partie (6) de la tête solidaire du manchon. 11. T & e selon la revendication 1, caractérisée en ce que le manchon(5) présente une douille coulissante (18) en un matériau 2 ayant un module d'élasticité de 500 à 2000 Kg/cm , cette douille étant disposée à l'extrémité étroite du manchon, où les brins sortent du câble et sont déviés radialement pour s'évaser en éventail. 12. Tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que les coussins logés entre les brins (3) et le manchon (5) se composent d'un ou de plusieurs fils (22) s'étendant en hélice, à spires jointives autour des brins. 13. Tête selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'épaisseur du ou des fils de coussin est comprise entre 10 et sou de l'épaisseur des brins, 14. Téte selon les revendications 3, 12 et 13, caractéri- sée en ce que le noyau (8) est entouré d'une couche de coussin formée d'un ou plusieurs fils de coussins (21) enroulés spire à spire en hélice autour du noyau. 15. Tete selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'épaisseur du ou des fils (21) enroulés autour du noyau est de 10 à 50 % celle des brins. 16. Tete selon les revendications 1 à 9, caractérisée en ce que des trous de guidage prévus dans le dispositif de fixation et destinés à recevoir les brins du cible sont orientés dans la direction qui correspond à l'écartement naturel des brins déroulés redressés et répartis en éventail et en ce que les brins s'écartent progressivement de la forme qu'ils ont dans le câble pour par- venir à celle qui correspond aux trous de guidage. 17. Tête selon la revendication 1, dans laquelle un corps de raccordement (6) est lié au manchon, caractérisée en ce qu'un trou pourvu d'un raccord (23) sont prévus dans le manchon ou dans le corps de raccordement (6) ce raccord permettant l'injection dans le manchon d'un moyen de lutte contre la corrosion tel que de la graisse.