Brevet FR2437367A1 — publié le 19800425

La présente invention concerne un nouveau treuil à mouvements de translation pour des câbles de grandes dimensions. La réalisation particulière du treuil de l'invention fait qu'il présente une grande capacité d'emmagasinage et qu'il nécessite un très faible entretien bien qu'il puisse être soumis à des conditions climatiques très dures, par exem- ple exposé en permanence à l'air marin. La réalisation selon l'invention fait que le treuil est extrêmement compact, ses dimensions hors tout n'excédant que faiblement les dimensions de son tambour d'enroulement. De plus, la conception du treuil de l'invention fait que ses parties tournantes présentent une faible inertie, comparativement à celle de treuils de même capacité existant dans la technique, ce qui facilite grandement la réalisation de mécanismes pour l'asservissement de sa commande. De plus, les parties actives du treuil de l'invention peuvent être facilement démontées par une opération très simple, puis remontées, ce qui permet d'exécuter des travaux d'entretien ou des réparations en usines et non plus à bord d'un navire dans des conditions toujours délicates. Conformément à l'invention, le treuil à mouvements de translation pour la manutention et l'emmagasinage de câbles de grandes dimensions est caractérisé en ce qu'il comporte un chariot guidé par des rails et supportant au moins un bâti de support d'un fût sur lequel est monté au moins un palier de support d'un tambour et au moins un moteur d'entraînement de ce tambour, ledit chariot supportant en outre un dispositif pour assurer sa translation le long des rails et des organes de synchronisation du mouvement de ce dispositif étant prévus pour que le déplacement axial du chariot s'effectue d'une mesure correspondant au diamètre ou épaisseur du câble pour chaque tour du tambour qui porte ce câble. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'obJet de l'invention sont représentées, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. 1 est une perspective schématique d'une partie du treuil sans tambour de stockage, ni dispositif d'entraînement en rotation. La fig. 2 est une coupe-élévation en partie schématique vue sensiblement suivant la ligne II-II de la fig. 1. La fig. 2a est une coupe partielle vue sensiblement suivant la ligne IIa-IIa de la fig. 2. La fig. 3 est une perspective schématique illustrant une variante d'un mécanisme de commande du déplacement du treuil. La fig. 4 est une coupe-élévation schématique analogue à la fig. 2 d'une variante. La fig. 5 est une élévation schématique illustrant une autre variante de l'invention. Au dessin, 1 désigne l'un de deux rails parallèles qui sont fixés sur le pont d'un navire, de préférence à la partie arrière. Chacun des rails 1 comporte des voies de roulement 2, 2a faisant, entre elles, par exemple, un angle de 90 degrés sur lequel prennent appui des galets 3, 3a faisant également entre eux un angle de 90 degrés et qui sont portés par les côtés latéraux 4, 4a (fig. 7) d'un chariot 5. La fig. 1 montre que chaque c8té 4, 4a du chariot 5 comporte au moins deux åeux de galets 3, 3a pour assurer un parfait guidage le long des rails. L'inclinaison des galets 3, 3a est choisie pour que ceux-ci assurent non seulement le support du chariot mais encore qu'ils empêchent tout basculement dudit chariot lorsque celui-ci est soumis à des efforts transversaux importants. Dans le mode de réalisation des figX 1 et 2, le chariot porte, à une extrémité, un bâti 6 qui est complètement fermé mais qui comporte au moins une trappe de visite 6a. La face antérieure 6b du bâti 6 supporte, par exemple, au moyen de boulons 7, un fût cylindrique 8 dont l'extrémité antérieure 8a est renforcée au moyen d'anneaux 9 et 10 à l'intérieur desquels est fixé, par exemple par soudure, un fourreau 11. L'anneau 10 supporte, à sa périphérie, une couronne 12 présentant des trous 13 dans lesquels sont engagées des cages extérieures de paliers 14. La couronne 12 supporte, par exemple par des boulons 15, des moteurs 16, de préférence des moteurs hydrauliques dont l'arbre de sortie 17 est porté par un palier 14. Les arbres 17 supportent, calé sur eux, chacun un pignon 18. Les pignong 18 sont, en outre, supportés par des axes 19 montés dans des paliers 20, eux-mêmes fixés au fût 8 et à une couronne de raidissement 21. Les différents pignons 18 sont en prise avec une couronne dentée 22 reliée rigidement par une ceinture 23 a la paroi interne d'un tambour 24. La ceinture 23 est montée a l'extrémité de nervures de renforcement 25 de la paroi interne du tambour 24, ces nervures étant raccordées à un voile 26 également soudé, ou fixé autrement, à la paroi interne du tambour 24 pour le renforcer et pour supporter une bague 27 servant à la fixation de la cage extérieure 28 d'un palier 29 dont la cage intérieure 30 est fixée au fût 8 par une collerette 31. Une garniture d'étanchéité 32 est prévue pour rendre étanche le palier 29. De cette façon, l'espace 33, qui, à la fig. 2, se trouve à gauche du voile 26 de la bague 27 et de la garniture 32, peut communiquer avec l'extérieur mais est isolé complètement du compartiment 34 qui, à la fig. 2, se trouve à gauche dudit voile 26 et dzs organes auxquels il est relié pour former une cloison isolante. Le tambour 24 comporte deux flasques 35 et 36 délimitant l'espace d'emmagasinement dtun câble 37 qui au dessin est représenté sous la forme d'un câble profilé destiné à passer dans un guide fixe 38. L flasque 36 fait avantageusement saillie à l'intérieur du tambour 24 pour le rigidifier et il supporte un couvercle de fermeture 39 muni d'une ou plusieurs trappes de visite 40, 41 montées de façon étanche. Le tambour 24 est muni, au-delà du flasque 35, d'une portée de freinage 42 pour un frein à ruban 43. Un renfort annulaire 44 est disposé à l'extrémité du tambour en faisant saillie à l'intérieur de celui-ci, ce renfort étant relié aux nervures de raidissement 25. Une extrémité du câble 37 traverse le flasque 35 comme montré en 37a et est bridée sur le tambour 24, d'une façon non représentée mais connue en elle-m8me, pour que ledit câble ne puisse en aucun cas quittledit tambour 24. Les organes actifs du câble, notamment des conducteurs ou autres dispositifs de transmission de données diverses, traversent la paroi du tambour 24 et sont connectés à une boîte de jonction 45 qui est fixée dans l'espace 33, par exemple à une des nervures de raidissement 25. La boite de jonction 45 est, elle-même, reliée à un câble secondaire 371 qui traverse le voile 26 par un passage de câbles 46. Ce câble secondaire est ensuite fixé comme montré en 371a contre la paroi interne du tambour puis il passe en arrière du couvercle 39 pour être amené à un contacteur tournant 47 disposé coaxialement à l'intérieur du fourreau 11. Le contacteur tournant 47 communique avec un compartiment 34a qui, de la même façon que le compartiment 34, est complètement isolé de l'atmosphère extérieure mais qui communique avec l'intérieur du bâti creux 6. Différentes conduites ou canalisations 48 et 49 passent ainsi dans le compartiment 34a et le compartiment 34 pour être reliées, d'une part, au contacteur tournant 47 et, d'autre part, aux moteurs 16. Les conduites ou canalisations 48 peuvent être des câbles électriques tandis que les conduites ou canalisations 49 peuvent être des conduites d'amenée de fluide sous pression pour les moteurs 16 lorsque ceuxci sont du type hydraulique . Les conduites ou canalisations 48 et 49 peuvent indifféremment être des conduites souples ou rigides. Ces conduites sont ensuite reliées comme montré en 48a et 49a à des conduites ou canalisations souples se trouvant à l'extérieur du bâti creux 6. Outre les organes décrits ci-dessus, le treuil comporte, ainsi que l'illustrent les fig. 1 à 3, un dispositif de commande d'un mouvement de translation synchronisé avec le mouvement de rotation du treuil. Un pignon de prise de mouvement 50 est en prise avec la couronne dentée 22 pour transmettre le mouvement de celleci par un pignon intermédiaire 51 et un arbre 52 à des pignons de renvoi 53, 54 reliés entre eux, par exemple par une couronne crantée ou une chaîne 55. Le pignon 54 entraîne une vis 56 passant dans un écrou 57 fixé à une partie fixe, par exemple à l'un des rails 1 ou à un organe relié au pont du navire porteur du treuil. Le pas de la vis 56 et le rapport des pignons de renvoi sont choisis pour que l'ensemble du treuil y compris le cha riot 5 soient déplacés axialement par rapport au rail 1 d'une mesure correspondant au diamètre ou à l'épaisseur du câble 37 pour chaque tour du tambour 24. De cette façon on est assuré que la partie dévidée ou enroulée du câble 37 est toujours alignée avec le guide 38. Le dispositif décrit ci-dessus pour assurer le déplacement axial du treuil n'est qu'un exemple de réalisation de nombreux autres dispositifs pouvant être utilisés par exemple des vérins dont l'alimentation serait contrôlée en dépendance de la vitesse de déroulement du treuil. En ce qui concerne le mouvement de rotation du treuil, celui-ci est évidemment contrtlé à partir d'un dispositif d'alimentation des moteurs 16 et ce dispositif peut être prévu pour faire tourner le treuil à des vitesses différentes et également pour que le tambour soit entraîné en rotation dans l'un ou l'autre sens en dépendance des mouvements de pilonnement ou de tangage que subit le navire porteur du treuil. Dans l'exemple de réalisation décrit, le câble 37 est un câble profilé et, par conséquent, une seule couche de câble est prévue lorsque le tambour est du type cylindrique simple comme celui représenté. Lorsque le câble 37 est constitué par un câble cylindrique, alors plusieurs couches de câbles peuvent être prévues les unes au-dessus des autres et dans ce cas le mécanisme de commande de la translation de l'ensemble du treuil comporte un inverseur 58 (fig. 3) qui est actionné à chaque fois qu'un brin du câble atteint l'un ou l'autre des flasques 35, 36. Un mécanisme inverseur 58 est également prévu lorsque le tambour est constitué par une succession de tambours concentriques du type à fentes bien connus dans la technique. La fig. 4 illustre une légère variante suivant laquelle la couronne dentée 22a n'est plus reliée par une ceinture à la paroi interne du tambour 24 mais est directement fixée par des boulons 60 au voile 26 tout en maintenant, par encastrement, la cage extérieure 28 du palier 29 dont la cage intérieure 30 est alors fixée par des boulons 61 à une couronne 62 reliée par des rayons 63 au fût 8. Les autres parties du dispositif sont les mêmes que décrites ci-dessus en référence aux fig. 1 à 3. Comme cela ressort de la description qui précède le tambour 24 du treuil constitue un boîtier étanche pour l'ensemble du mécanisme servant à son entraînement, ce qui permet de réaliser un treuil particulièrement compact. En outre, l'ensemble du mécanisme du treuil peut facilement être monté et démonté. En effet, le tambour peut être soulevé au moyen d'élingues et de crochets emboîtant la partie du flasque 26 saillant à l'intérieur du tambour ainsi que la couronne de renforcement 44 se trouvant de l'autre côté du tambour. Il suffit ensuite de déconnecter les canalisations 48a, 49a et de démonter les boulons 7 assurant la fixation du fût 8 sur le bâti 6. Ainsi, un treuil peut être très rapidement changé en cas d'avaries se produisant dans une partie quelconque de son mécanisme ou à son câble, la réparation pouvant être assurée ensuite en atelier de façon évidemment plus facile que sur le navire sur lequel un nouveau tambour incorporant son propre mécanisme peut être monté en remplacement. Comme cela ressort de ce qui précéde, dans les modes de réalisations décrits, le fût 8 est monté en porte-à-faux sur une face du bâti 6. La fig. 5 illustre une réalisation selon laquelle le fût 8 est supporté sur chacun de ses deux côtés par le bâti 6, d'une part, et un second bâti 61, d'autre part. Le dessin montre schématiquement que dans ce cas le fût désigné alors par 17a est prolongé pour autre fixé au bâti 61 de la même manière que le fût 8 est fixé au bâti 6. Dans cette réalisation, le couvercle 39 est nécessairement ouvert et constitué de deux parties mais alors on prévoit un joint d'étanchéité 64 entre le bâti 61 et le vérin lia pour que les mécanismes contenus à l'intérieur du tambour 24 soient à l'abri des intempéries. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, différents accessoires peuvent être prévus à l'inté- rieur des compartiments étanches 34 et 34a, notamment, il est possible de prévoir un dispositif de graissage centralisé pour les pièces en mouvement. REVENDICA1IONS 1 - Treuil à mouvements de translation pour la manutention et l'emmagasinage de câbles de grandes dimensions, caractérisé en ce qu'il comporte un chariot guidé par des rails et supportant au moins un bâti de support d'un fût sur lequel est monté au moins un palier de support d'un tambour et au moins un moteur d'entraînement de ce tambour, ledit chariot supportant en outre un dispositif pour assurer sa translation le long des rails des organes de synchronisation du mouvement de ce dispositif étant prévus pour que le déplacement axial du chariot s'effectue d'une mesure correspondant au diamètre ou à l'épaisseur du câble pour chaque tour du tambour portant le câble. 2 - Treuil suivant la revendication 1, caractérisé par un ensemble formant cloison étanche entre le fût et le tambour supporté par celui-ci, cet ensemble délimitant un compartiment qui est fermé par un couvercle dont est munie une extrémité du tambour. 3 - Treuil suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le fût communique avec le compartiment étanche délimité a l'intérieur du tambour et contenant le ou les moteurs d'entraînement de ce tambour, ledit fGt étant 1ui-même monté de façon étanche sur le bâti qui le porte de sorte que tout l'ensemble des mécanismes de commande et d'alimentation du tambour est isolé des intempéries. 4 - Treuil suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble formant cloison étanche à l'intérieur du tambour comporte un voile fixé à la paroi interne de celui-ci, ledit voile supportant par un anneau la cage extérieure d'un palier de roulement dont la cage intérieure est fixée à une collerette portée par le fût, une garniture d'étanchéité s'étendant entre les deux cages dudit palier de roulement. 5 - Treuil suivant l'une des revendications I à 4, caractérisé en ce que, l'extrémité du fût comporte une couronne de fixation de moteurs hydrauliques entraînant chacun un pignon en prise avec une couronne dentée fixée au tambour par une ceinture. 6 - Treuil suivant l'une des revendications 1 à 4, carac térisé en ce que la couronne dentée entraînée par les pignons des moteurs hydrauliques-est reliée au tambour par le voile fixé à la paroi interne de celui-ci, ledit voile et ladite couronne dentée formant un encastrement pour la cage externe d'un palier de roulement dont la cage interne est boulonnée sur une couronne reliée par des rayons au fût porté par le bâti. 7 - Treuil suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'extrémité dufût est rigidifiée par un fourreau interne concentrique auquel il est relié par des anneaux. 8 - Treuil suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le fourreau rigidifiant l'extrémité du fût traverse le couvercle de fermeture du tambour et est supporté par un second élément de bâti également monté sur le chariot. 9 - Treuil suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le chariot comporte des jeux de deux galets sensiblement orthogonaux prenant appui sur des pistes de roulement de chaque rail, pistes qui sont décalées d'un même angle que lesdits galets de chaque jeu, de sorte que les efforts de renversement appliqués au treuil sont transmis audit treuil par lesdits galets. 10 - Treuil suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le mécanisme pour déplacer en translation le chariot comporte une prise du mouvement de rotation et des organes de contrôle d'actionnement d'au moins un vérin interposé entre le chariot et un point fixe notamment un rail. 11 - Treuil suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le vérin est constitué par une vis entraînée par des pignons de renvoi disposés dans le bâti et entraînés à partir d'un pignon de prise de mouvement en prise avec la couronne dentée reliée rigidement au tambour. 12 - Treuil suivant l'une des revendications I à 11, caractérisé par un mécanisme inverseur prévu dans le mécanisme de renvoi lorsqu'un câble doit être enroulé suivant plusieurs épaisseurs sur le tambour. 13 - Treuil suivant l'une des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que le câble enroulé sur le treuil est cons titué par un câble comprenant des organes de transmission de données saillant à une extrémité du câble fixé au tambour et traversant ce tambour pour être raccordés à une boîte de jonction disposée à l'intérieur du tambour en avant de l'ensemble formant cloison étanche, des organes de transmission étant prévus à partir de ladite boîte de jonction pour traverser de façon étanche ladite cloison et être dirigés vers un mécanisme contacteur tournant monté concentriquement à l'intérieur du fût pour être à son tour relié par des canalisations, conduites et analogues à l'intérieur du bâti puis depuis celui-ci, au moyen d'éléments souples, à des mécanismes d'asservissement. 14 - Treuil suivant l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le tambour comporte deux flasques dont l'un est monté à une extrémité dudit tambour et fait saillie légèrement à l'intérieur de celui-ci et dont l'autre est monté à distance de l'extrémité libre dudit tambour qui est muni d'un frein à bandes. 15 - Treuil suivant l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par des trappes prévues au moins dans le bâti et dans le couvercle de fermeture du tambour. 16 - Treuil suivant l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le fût est monté sur le bâti par boulonnage et en ce que des moyens sont prévus pour la suspension du tambour.