Brevet FR2521949A1 — publié le 19830826

Treuil de remorquage double. L'invention concerne des treuils de remorquage qui servent à amener, à intervalles aussi rapprochés que possible, des planeurs avec équipage, à une altitude à laquelle peuvent être effectués des vols thermiques ou des vols d'entraînement après largage du dispositif de remorquage. Dans la pratique, ont fait leurs preuves les treuils de remor- quage doubles dans lesquels, après largage et enroulement, deux câbles de remorquage sont ramenés ensemble, en une seule opération de rappel, à l'endroit du lancement, et sont étendus parallèles l'un à l'autre Dans le cas o des planeurs avec équipage sont amenés à l'altitude voulue au moyen de câbles de remorquage, non pas par des treuils de remorquage, mais par des avions remorqueurs munis d'atte- lages de remorquage, chaque câble largué doit être étendu individuellement par un véhicule de rappel Ces avions remor- queurs doivent être dimensionnés en conséquence, ils con- somment beaucoup d'essence à indice d'octane élevé et leur fonctionnement est donc très onéreux De même, les treuils de remorquage doubles connus nécessitent un moteur à com- bustion interne volumineux, ayant une puissance et un couple élevés, lequel moteur entraîne le treuil par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission et d'un différentiel de camion modifié du côté des arbres à cardans. Le but principal de-l'invention est de limiter la consomma- tion énergétique pendant le remorquage de ces planeurs On veut en même temps améliorer la sécurité de fonctionnement et on recherche une durée de vie aussi longue que possible des matériels utilisés et des coûts d'achat et de fonctionne- ment aussi faibles que possible. Ce but est atteint, selon l'invention, par le fait qu'avec des treuils de remorquage doubles pour remorquer des pla- neurs avec équipage à des altitudes de vol permettant des vols thermiques et/ou d'entraînement après largage du câble de remorquage, dans lesquels des tambours d'enroulement du câble peuvent être reliés à un moteur à combustion in- terne par l'intermédiaire de mécanismes et d'accouplements, et dans lesquels, en outre, des dispositifs de freinage servent à freiner les câbles de remorquage lors de leur rappelai l'endroit du lancement, on réalise une liaison sans contact, strictement par couplage de forces et réglable pro- gressivement entre les tambours d'enroulement et le moteur à combustion interne. Ce but est atteint en ce que le noyau des accouplements à courant de Foucault, qui est disposé sur chacune des extré- mités libres d'un arbre d'entraînement, solidaire de celui-ci, à l'intérieur de tambours,coaxiaux tournant librement sur cet arbre, peut être commandé par des courroies trapézoîdales reliant l'aebre d'entraînement et l'arbre de sortie d'un mo- teur à combustion interne disposé de préférence transversa- lement, à la direction du remorquage L'invention est expli- qu 6 e dans ses détails par un exemple de réalisation, en li- aison avec le dessin joint, sur lequel la figure 1 montre le treuil de remorquage en vue de dessus; la figure 2 est une coupe le long de la ligne II-II de la figure 1; 3 2521949 la figure 3 est une vue de dessus d'une variante de réalisa- tion d'un treuil de remorquage; et la figure 4 est une coupe partielle selon la ligne IV-IV de la figure 3. Sur la plaque de socle 11 d'un treuil de remorquage transpor- table, par exemple automoteur ou sur remorque, est disposé, derrière un pupitre de commande 12 et transversalement à la direction de remorquage 5, un moteur à combustion interne 1, dont l'arbre de sortie 2 est raccordé fonctionnellement à un arbre d'entraînement 4 par l'intermédiaire de courroies trapézoïdales 13 Sur les extrémités libres de l'arbre d'entraînement 4 sont montés des tambours d'enroulement de câbles 7, libres en rotation; des noyaux d'accouplement à courant de Foucault 23, solidaires de l'arbre d'entraîne- ment 4,sont montés coaxialement à l'intérieur de ces tambours 7 A l'intérieur des tambours 7 se trouvent des pièces po- laires avec des bobines d'excitation qui sont alimentées en courant à partir d'un générateur 10 par l'intermédiaire de bagues collectrices 17 montées sur le tambour L'alimenta- tion en courant peut être réglée à partir du pupitre de commande 12 Le générateur est entraîné par le moteur à combustion interne 1 du fait qu'il est bridé directement sur le moteur ou qu'il peut être entraîné à partir de l'ar- bre de sortie 2 du moteur par l'intermédiaire de courroies trapézoïdales 13 Le couple et/ou la vitesse du moteur à combustion interne 1 peuvent être maintenus constants par un régulateur 15. Les avantages de l'utilisation d'accouplements à courant de Foucault dans des treuils de remorquage de planeurs à équipage ne résultent pas seulement des économies considé- rables d'énergie par comparaison avec des treuils de remor- quage classiques, mais aussi de l'augmentation de la sécurité de fonctionnement, car le personnel de service peut se concentrer davantage sur l'opération de remorquage 4 2521949 elle-même, contrairement aux treuils de remorquage usuels dans lesquels, outre le réglage du moteur, il faut encore commander les accouplements et les dispositifs de freinage Dans les treuils équipés d'accouplements à courant de Fou- cault, un seul geste suffit pour commander l'énergie pour l'accouplement fournie par le générateur 10, ce qui permet un remorquage en souplesse et sans à-coups du planeur sans nécessiter de mécanisme additionnel On peut ainsi éviter efficacement les coups de fouet du câble et ses enche- vêtrements De même, le freinage des câbles de remorquage 14, lorsqu'on les tire jusqu'à l'endroit du lancement, s'effectue avec une souplesse réglable à volonté par un seul geste sur le pupitre de commande, sans dispositif supplémentaire soumis à l'usure Les accouplements à courant de Foucault 23,25 résistent bien à l'usure et ne nécessitent que peu de réparations. Après respectivement deux opérations de remorquage,on peut à intervalles rapprochés étendre les deux câbles de remor- quage 14 à l'aide d'un véhicule de rappel; le moteur à com- bustion interne est ramené au ralenti de sorte que le géné- rateur 10 peut ne fournir qu'un minimum de courant d'exci- tation Grâce à une résistance fixe 26, on maintient sur le câble une certaine tension qui doit être surmontée par le véhicule de rappel; on peut ainsi étendre les câbles de façon correcte et parallèlement l'un à l'autre; on peut donc supprimer les dispositifs de freinage mécaniques classiques. Des guides câbles 18, des bras d'enroulement 19 avec les dispositifs d'enroulement 20 et des poulies orientables en azimut 21 permettent un enroulement et un déroulement parfaits des câbles 14 Les dispositifs de sectionnement réglementaires 24 sont disposés entre ces poulies 21 et les tambours d'enroulement 7 L'accouplement à courant de Fou- cault 6,qui établit par couplagede forcesla liaison sans contact avec le moteur à combustion interne 1, cette liai- son s'établissant parle couplaa de forces que l'on peut régler 2521949 finement entre les noyaux 23 sur l'arbre d'entraînement 4 et les pièces polaires 25 dans le tambour d'enroulement 7, peut être assemblé économiquement en utilisant des éléments du commerce; il suffit d'équiper de bagues collec- trices 17, également du commerce, lestambours d'enroulement 7 tournant librement sur l'arbre d'entraînement 4. Dans le cas de la forme de réalisation d'un treuil de remorquage double selon la figure 3, l'arbre de la poulie à gorges 31 pour courroiestrapézoidales, monté dans les paliers 30,est entraîné par le moteur à combustion interne 1 par l'intermédiaire de son arbre de sortie 2 équipé de compensateurs de longueur et d'angle L'arbre 40 des tambours d'enroulement 7 est monté dans des paliers 32 Sur cet arbre d'entrainement 40 est également montée une poulie à gorges 33 qui est raccordée à la poulie à gorges 3 l de l'arbre de sortie 2 par l'intermédiaire dÈcourroies trapézoïdales 13. Deux moteurs à excitation 36 sont disposés centriquement et coaxialement à l'arbre d'entraînement 40 Dans les tambours d'enroulement 7, tournant librement sur l'arbre d'entraînement , creux et d'une seule pièce,-se trouvent des roues polai- res 34 avec des têtes de bobines 35 L'arbre creux 40, les roues polaires 34 et les rotors des moteurs à excitation 36 sont entraînés par l'intermédiaire de la poulie à gorges 33. Un commutateur sélecteur sur le tableau de bord du pupitre de commande 12 commande le déclenchement du moteur à excita- tionde gauche ou de droite 36 Lorsque l'opération de re- morquage est commencée, le moteur à excitation 36 correspon- dant est alimenté avec une tension de commande variable de O à 12 volts en provenance d'une batterie de démarrage 38. Il en résulte qu'on dispose d'une puissance d'excitation progressive de O à 1500 watts Le courant produit dans le moteur à excitation 36 est reçu par le rotor et amené à la roue polaire 34 correspondante par l'intermédiaire d'un conducteur disposé dans l'arbrecreux 40 Les bobines de la roue polaire 34 établissent un champ magnétique, qui couple inductivement letambour d'enroulement 7 tournant librement sur l'arbre d'etratnement 40 Le glissement, et de ce fait la vitesse du tambour d'enroulement 7, dépend de l'intensité du courant d'excitation amené Le conducteur du treuil peut, comme il a été mentionné ci-dessus, agir directement sur ce courant en faisant varier la tension de commande afin d'adapter, la vitesse de remorquage aux conditions du moment, La tension en provenance de la batterie de démarrage et/ou de la génératrice 39 du moteur à combustion interne 1 est amenée, sans bagues collectrices, au stator du moteur à excitation 36 L'arbre de sortie 2 est équipé de compensateurs de longueur et d'angle Les tambours d'en- roulement 7, tournant librement sur l'arbre d'entraînement d'une seule pièce 40, sont équipés, pour freiner le câble de remorquage 14 pendant son rappel et son enroulement, de freins 37, de préférence sur le côté, qui freinent le mo- ment inertiel résiduel du tambour d'enroulement 7 La li- aison assurée sans contact et strictement par couplage de forces entre les tambours d'enroulement 7 et le moteur à combustion interne 1 est optimisée par l'intégration des moteurs à excitation 36 sur l'arbre d'entraînement 40 et de la commande sans bagues collectrices, tout en réduisant simultanément les moments d'inertie. Revendications. 1 Treuil de remorquage double pour remorquerdes planeurs avec équipage à des altitudes de vol permettant, après largage du câb 1 e de remorquage, des vols thermiques et/ou des vols d'entratnement, dans lequel des tambours d'enroulement de câble peuvent être reliés à un moteur à combustion interne par l'intermédiaire de mécanismes et d'accouplements et dans lequel en outre des dispositifs de freinage servent à freiner les câbles de remorquage lors de leur rappel à l'emplacement du lancement, caractérisé par une liaison, sans "contact, strictement par couplage de force, et réglable progressivement entre les tambours d'enroulement M 7 et le moteur à combustion interne ( 1). 2 Treuil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau ( 23) des accouplements à courant de Foucault ( 6) qui est disposé sur chacune des extrémités libres d'un ar- bre d'entratwremnt( 4), solidaire de celui-ci, à l'intérieur des tam- bours d'enroulement du câble ( 7) coaxiaux et tournant li- brement, peut être entraÂné par l'intermédiaire de courroies trapézoïdales ( 13) reliant l'arbre d'entraînement et l'arbre de sortie ( 2) d'un moteur à combustion interne ( 1), disposé de préférence transversalement à la direction du remorquage ( 5). 3 Treuil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les accouplements à courant de Foucault( 6) peuvent être alimentés par un générateur ( 10) actionné par le moteur à combustion interne ( 1). 4 Treuil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les accouplements à courant de Foucault ( 6) peuvent être alimentés et réglés indépendamment l'un de l'autre. Treuil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une résistance fixe est montée pour freiner les câbles de remorquage ( 14) lors de leur rappel à l'endroit du lancement. 6 Treuil selon l'une quelconque des revendicationsl. à 5, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne ( 1) est équipé d'un régulateur ( 15) pour assurer une vitesse et/ou un couple de rotation constants. 7 Treuil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le tambour d'enroulement ( 7) est équipé,à l'intérieur,de pièces polaires ( 25),aux enroule- ments d'excitation ( 22) desquels est amené le courant du générateur ( 10) par l'intermédiaire de bagues collectrices ( 17) disposées à l'extérieur sur le côté frontal du tambour d'enroulement ( 7). 8 Treuil selon la revendication 1, caractérisé en ce que des roues polaires ( 34) avec des têtes de bobines ( 35) sont solidaires de l'arbre d'entrainement ( 40) et sont disposées à l'intérieur de tambours d'enroulement ( 7) tournant librement sur l'arbre d'entraînement. 9 Treuil selon l'une des revendications 1 et 8, caractérisé en ce que les tètes de bobines ( 35) peuvent être alimentées en courant par des moteurs à excitation ( 36) disposés coaxia- lement sur l'arbre d'enta Isment ( 40) d'une seule pièce pour établir un champ magnétique dans les bobines des roues po- laires ( 34) qui couplent inductivement le tambour d'enrou- lement ( 7) tournant librement sur l'arbre d'entraînement ( 40). Treuil selon les revendications 1, 8 et 9, caractérisé en ce que l'alimentation en courant des têtes de bobines ( 35) par les moteurs à excitation ( 36) est commandée du pupitre ( 12) en faisant varier la tension d'alimentation provenant d'une batterie de démarrage ( 38) de O à 12 volts, cette tension étant amenée sans bagues collectrices au stator des moteurs à excitation ( 36). 11 Treuil selon les revendications 1 et 8 à 10, caractérisé en ce que l'arbre de sortie ( 2) est équipé d'une compensa- tion de longueur et d'angle. 12 Treuil selon les revendications 1 et 8 à 11, caractérisé en ce que le tambour d'enroulement ( 7) tournant librement sur l'arbre d'entraînement d'une seule pièce ( 40) peut être frei- né, lors du rappel et de l'enroulement du câble de remorquage ( 14) par un frein ( 37) disposé de préférence latéralement. 13 Treuil selon les revendications 1 et 8 à 12, caractérisé en ce que le glissement entre les roues polaires ( 34) et les tambours d'enroulement ( 7), et de ce fait la vitesse de ro- tation des tambours peuvent être réglés exclusivement en faisant varier l'arrivée d'un courant à basse tension en provenance de la batterie de démarrage ( 38) et/ou de la gé- nératrice ( 39) du moteur à combustion interne ( 1). 14 Treuil selon les revendications 1 et 8 à 13, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement ( 40) est réalisé en tant qu'arbre creux pour recevoir les canalisations de raccordement électriques entre les rotors des moteurs à excitation ( 36) et les bobines des roues polaires ( 34).