Brevet FR2516621A1 — publié le 19830520

" Poulie " La présente invention concerne de façon générale une poulie destinée à l'entratnement d'organes par l'intermédiaire de la traction développée par des câbles passant sur la poulie de façon plus particulière des poulies munies de gorges filetées en élastomère. La puissance du moteur d'entraînemnent de la poulie d'une installation d'ascenseur de traction dépend du rendement de la traction Le rendement de la traction peut être amélioré si l'on augmente l'effort de traction pour une tension donnée du câble ou en main- tenant un effort de traction prédéterminé tout en rédui- sant la tension nécessaire pour produire cet effet de traction. Bien que l'augmentation de l'effort de traction pour une tension donnée du câble soit souhaita- ble, elle l'est seulement jusqu'à un point déterminé et il est essentiel que le câble puisse glisser lorsque le contrepoids atteint sa fin de course Selon l'art anté- rieur, on a utilisé des gorges en élastomère, filetées, pour augmenter le rendement de la traction, la relation entre la surface des filetages et la surface des inter- valles entre les filetages servant à choisir l'effort de traction Toutefois, l'effort de traction augmente avec l'usure des filetages et il est important de rem- 251662 1 placer l'insert en élastomère avant que son usure ne soit trop importante. Selon l'art antérieur, l'orientation des filetages est telle que les filets ne correspondent pas complètement à la direction des brins du câble, ce qui provoque un léger effet de glissement entre les brins du câble et les filets, glissement qui favorise l'usure des filets Cette usure est accélérée lorsque la tension des câbles n'est pas identique, ce qui rend l'équilibrage des tensions entre les câbles très diffi- cile Si certains câbles sont à des tensions plus éle- vées que d'autres, les câbles les plus tendus usent un bord du filet en commençant d'un c 8 té et en allant approximativement jusqu'au milieu du filet. La présente invention a essentiellement pour but de créer une poulie munie d'un insert en élas- tomère, perfectionné pour réduire l'usure des filets et prolonger ainsi la durée de vie utile des filets en élastomère. A cet effet, l'invention concerne une poulie pour recevoir et guider un câble à plusieurs brins dont les axes longitudinaux font un certain angle par rapport à l'axe longitudinal du câble, la poulie ayant un axe de rotation et-un ensemble de gorges à sa périphérie, ainsi qu'un insert en élastomère dans au moins certaines des gorges, l'insert ayant un ensemble de parois qui définissent un ensemble de filets espacés à la périphérie de la poulie pour entrer en-contact avec le câble, et les parties de paroi des filets font un angle prédéterminé par rapport à l'axe périphérique de l'insert et cet angle prédéterminé est choisi pour que les parties de paroi soient pratiquement perpendiculai- res à l'axe longitudinal de chaque brin lorsqu'il ren- contre et touche le filet. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans les- quels: la figure i est une vue en perspec- tive schématique d'un système d'ascenseur à traction ayant une poulie d'entraînement selon l'invention. la figure 2 est une vue en plan d'un câble de traction à plusieurs brins utilisé comme câble de suspension dans un système d'ascenseur à traction. la figure 3 est une coupe transver- sale du câble de la figure 2, coupé selon le plan III- III de la figure 2. la figure 4 est une vue en plan d'une section d'insert, filetée, en élastomère selon l'invention. la figure 5 est une coupe transver- sale de l'insert de la figure 4 et de la gorge ou de la rainure réalisée dans la poulie d'entraînement et qui reçoit cet insert, la coupe étant faite suivant le plan V-V de la figure 4. la figure 6 est une-vue en perspec- tive de l'insert en élastomère selon les figures 4 et 5. En résumé, la présente invention con- cerne une poulie munie d'inserts en élastomère filetés qui forment les gorges de réception du câble Les filets espacés et qui au lieu d'être orientés transversalement par rapport à l'axe du câble sont inclinés suivant un angle prédéterminé par rapport à la position de l'art antérieur de façon que l'axe longitudinal des brins torsadés du câble soit essentiellement perpendiculaire aux parois définissant chaque filet L'allongement c'est-à-dire la variation différentielle de la longueur du câble en fonction de la tension du câble du côté de la cabine d'ascenseur et du c 8 té du contrepoids s'étend dans la direction des brins mais non dans la direction 251662 1 de l'axe du câble Cela est vrai pour un câble à-couche longue et à couche régulière. En orientant les filets selon l'inven- tion, ces filets seront déviés dans la direction des brins lorsque les brins entrent en contact avec les filets, ce qui supprime tout risque de glissement ou de cisaillement ou encore d'érosion de l'arête des brins. Ainsi, la poulie selon l'invention est-plus intéressante que l'orientation des filets selon l'art antérieur et absorbe l'allongement du câble sans glissement Pour une poulie plus souple, l'égalisation de la tension entre les différents cables de traction est moins criti- que. La-figure 1 montre en perspective de façon schématique un système d'ascenseur 10 à traction selon l'invention Le système d'ascenseur 10 comporte un moteur de traction 12 avec ou sans botte de transmis- sion Le moteur de traction 12 est généralement monté dans la cabine à l'étage supérieur d'un immeuble ayant un certain nombre de niveaux desservis par l'ascenseur, au-dessus de la cage d'ascenseur Le moteur de traction 12 comporte une poulie d'entraînement 14 ou poulie de traction à multiples gorges avec un axe de rotation 15 et le moteur proprement dit 16 qui est un moteur électri- que muni d'un frein. La cabine d'ascenseur 20 est mobile dans la cage d'ascenseur pour desservir les étages ou les niveaux de l'immeuble correspondant La cabine d'as- censeur 20 est reliée à un contrepoids 22 par un ensem- ble de-câbles 24 passant sur le poulie de traction 14. Une poulie secondaire 26 ou poulie de déviation peut être prévue pour écarter correctement la cabine et le contrepoids Les câbles 24 sont ainsi maintenus en con- tact par frottement avec les gorges à la périphérie de la poulie d'entraînement 14 sous l'effet du poids de la cabine d'ascenseur 20 et du contrepoids 22. Le système d'ascenseur 10 selon la figure l est câblé selon le rapport 1/1, ce qui signifie que la cabine se déplace à la vitesse périphérique de la poulie de traction 14; les câbles entourent la poulie 14 sur une demi-périphérie, ce type de montage est également appelé à"enroulement simpld' L'invention s'applique éga- lement à des systèmes d'enroulement dans le rapport 2/1 et jusqu'à des enroulements complets ou doubles. La figure 2 est une vue en plan d'un câble 24; la figure 3 est une vue en coupe à échelle agrandie du câble 24 montrant une réalisation caractéristique de ce câble Un ensemble de fils d'acier 28 sont-torsadés ou disposés autour d'un câble central ou âme pour former un brin 30 Un ensemble de brins 30 par exemple six ou huit brins sont torsadés autour du noyau 32 de façon à former le câble complet 24 Le noyau 32 est en général un câble de fibres denses, très dur Ainsi, les brins 30 entourent en spirale l'axe longitudinal 34 du câble 24 suivant un tracé hélicoïdal; toute section courte assimilable à une droite de chaque brin présente un axe longitudinal 36 qui fait un certain angle 38 prédéterminé par rapport à l'axe longitudinal 34 du câble 24 Cet angle 38 qui peut être appelé "angle d'avance" est de l'ordre de 20 à 300 suivant que le câble comporte six ou huit brins 30. Si l'on trace une ligne 40 perpendiculairement à l'axe longitudinal 34 du cable 24 et une ligne 42 perpendicu- laire à l'axe longitudinal 36 d'u brin 30, l'angle 44 compris entre les deux lignes est égal à l'angle 38. Les gorges en élastomère,filetées selon l'art antérieur, présentent des filets,orientés suivant la direction de la ligne 40 qui peut sembler d'abord correcte étant donné que l'axe longitudinal 34 du câble 24 est perpendiculaire à l'orientation des filets Toute- fois, l'allongement du câble, ce qui correspond au mouve- ment faible entre le câble et la gorge de support, étant donné la différence entre le poids de la cabine d'ascen- seur et sa charge, et le poids du contrepoids ne se fait pas dans la direction de l'axe 34 mais dans la direction des brins Comme déjà indiqué, la direction des brins fait un angle prédéterminé qui est, de façon caractéris- tique de l'ordre 20 à 300 par rapport à la direction du câble Le câble 34 et les brins 30 peuvent seulement être chargés en traction Ainsi, lorsqu'il y a un léger mouvement d'un brin dans la direction du câble, celui-ci est insignifiant comparé au mouvement ou à l'allonge- ment dans la direction du câble Cela repose sur les sché- mas d'usure observés dans les filets d'élastomère, orien- tés transversalement de l'art antérieur. La figure 4 est-une vue partielle d'une poulie d'entraînement 14 montrant un élément d'insert en élastomère fixé à l'une des gorges périphériques, l'élément d'insert élastomère 50 étant réalisé selon l'in- vention Les autres gorges qui supportent les autres câbles de suspension peuvent être réalisées de la môme manière et leur description ne sera pas détaillée L'élé - ment d'insert en élastomère 50 qui est de préférence du polyuréthane, présente un axe périphérique longitudinal 52 s'étendant sensiblement a la périphérie de la poulie d'entraînement 14 et un ensemble d'éléments de filets 54 espacés suivant l'axe 52 Les vallées ou creux 56 entre les filets délimitent des espaces séparant les éléments de filet 52 adjacents; les parois 58 formant chaque élément de filet remontent à partir du fond des vallées 56 L'élément d'insert 50 peut être fixé dans une gorge de dimension complémentaire de la poulie d'en- traînement à l'aide de tout moyen approprié par exemple avec de la colle qui fixe le fond de l'insert et une partie prédéterminée des parois latérales sur les sur- faces correspondantes du canal ou de la gorge de la poulie métallique. La figure 5 est une coupe transversale d'un élément d'insert 50; cette coupe est faite sui- vant le plan V-V et dans le sens indiqué par les flè- ches; la figure 6 est une vue en perspective d'un élé- ment d'insert en élastomère 50 La figure 5 montre que- les éléments de filet 54 ont un creux de forme semi-cir- culaire, ronde, pour recevoir le câble 24 et, les vallées 56 qui déterminent l'écartement entre les éléments de filet 54 peuvent également avoir une forme circulaire descendant plus profondément dans la partie de corps de l'élément d'insert L'effort de traction est proportion, nel au rapport de la surface du filet à la surface du filet augmentée de la surface séparant les filets Par exemple pour des largeurs de filet appropriées dans la direction d'un brin de l'ordre de 0,423 à 0,476 cm, l'écartement entre les filets adjacents peut être de l'ordre de 0,318 à 0, 476 cm et la profondeur des filets qui est mesurée au centre des filets peut être de l'or- dre de 0,318 cm. Comme le montre le détail de la figure 4, les parois 58 formant un élément de filet 54 sont orientées suivant une ligne ou un plan 60 qui fait un angle prédé- terminé 62 par rapport à l'axe de rotation 15 de la poulie 14 Lorsque le câble 24 selon la figure 2 est mis en place dans la gorge en élastomère ou l'élément d'insert 50, la ligne 40 correspond alors à l'axe de rotation 15 et la ligne 60 à la ligne 42 L'angle 62 est égal à l'angle 44 lui-même égal à l'angle 38 Ainsi, l'orientation des élé- ments de filet 54 est perpendiculaire à la direction ou axe longitudinal 36 de chaque brin 30 lorsque chaque brin rencontre l'élément de filet 54 lors du fonctionnement du système d'entrainement Le filet est ainsi orienté de façon à s'adapter parfaitement à la variation incré- mentale de la longueur du brin au cours du fonctionnement de la poulie de traction. Si le point 64 de la figure 4 correspond à un point du brin 30 en contact avec un élément de filet 54, la force engendrée par l'allongement ou la variation incrémentale de longueur d'unbrin qui correspond à la direction du brin 30 est donnée par la flèche 66 alors que la composante d'allongement dans la direction du câble 24 qui est très faible est représentée par la flèche 68. On voit ainsi que la force résultante qui correspond à la flèche 70 est toujours pratiquement dans la direction du brin et cette force est de-ce fait pratiquement perpen- diculaire à l'orientation des filets 54 Pour l'orienta- tion du câble 24 représenté à la figure 2, lorsque cette orientation correspond à celle de l'insert en élastomère, fileté selon la figure 4, toute usure de filet observée sur les filets -orientés transversalement comme à l'art antérieur, se ferait sur l'arête 72 d'un filet en commen- çant à l'extrémité du filet et en allant jusqu'en son milieu On voit ainsi que cette érosion est provoquée par la composante de glissement de la force appliquée aux - filets par la force d'allongement dans la direction des filets, provoquée par l'orientation moins que satisfai- sante des filets selon l'art antérieur L'orientation décrite pour les filets et qui est pratiquement perpendi- culaire à la direction des brins de contact, réduit au minimum les effets d'allongement en rendant les filets pratiquement complètement adaptés aux brins L'allonge- ment ou les forces engendrés par l'effort de traction sont dans une direction telle que -les filets peuvent les mieux les absorber sans glissement des brins par rapport aux filets Ainsi, la poulie de traction selon l'inven- tion réduit considétablement l'usure et l'érosion et favorise une plus grande durée d'utilisation des inserts en élastomère. R E V E N D I C A T I O N S ) Poulie pour recevoir et guider un: câble formé de brins, comportant un ensemble de brins ( 30) dont les axes longitudinaux ( 36) font un angle pré- déterminé ( 38-44) par rapport à l'axe longitudinal du câble, cette poulie ayant un axe de rotation ( 15) et un ensemble de gorges à sa périphérie avec des inserts en élastomère ( 50) dans au moins certaines des gorges, ces inserts ayant un ensemble de parties de paroi ( 58) formant un ensemble de filets ( 54) espacés à la péri- phérie de la poulie pour recevoir le cable, poulie carac- Lérisée en ce que les parties de paroi des filets sont' disposées suivant un angle prédéterminé ( 62) par rapport à l'axe périphérique ( 15) de l'insert et l'angle prédé- terminé est choisi ( 62-44) de façon que les parties de paroi soient essentiellement perpendiculaires à l'axe longitudinal de chaque brin au niveau de son contact et s'étendent en travers du filet. 2 ) Poulie selon la revendication 1, caractérisée en ce que de la colle est prévue pour fixer chaque élément d'insert en élastomère dans la raînure correspondante.