Brevet FR2568556A1 — publié le 19860207

Treuil continu. La présente invention concerne un treuil continu avec un tambour d'enroulement au moins enveloppé par un câble, une boîte de vitesse comprise entre un moteur de commande et le tambour précité et dotée d'un arbre primaire, d'un arbre de sortie et d'un mécanisme de changement de vitesse pour différentes allures du câble. Sur un treuil de ce type déjà connu, un mécanisme d'embra- yage à deux vitesses permet d'accoupler ou de désaccoupler un engrenage droit ou planétaire, afin de modifier la vi- tesse du câble. Une accélération entraîne une réduction correspondante de la force de traction. Par suite de la modification parallèle de l'engrènement, le passage de la première à la seconde n'est possible que sur un treuil, c'est-à-dire un câble métallique, non chargé. Le changement de vitesse est assuré par l'intermédiaire d'une commande pneumatique: lorsque plusieurs conditions défavorables sont réunies, il peut également s'opérer sous une certaine charge partielle. La jonction entre le moteur de commande et la boîte de vitesse risquant alors d'être subitement interrom- pue, la charge accrochée au câble peut revenir inopinément à son point de départ. L'objectif de l'invention est de perfectionner un treuil continu du type ci-dessus défini, de 2 2568556 manière à faciliter le changement de vitesse à l'aide d'élé- ments particulièrement simples, même lorsque l'appareil est en charge et sans interrompre le flux de force, et à obtenir une sécurité, en fonction de la charge, contre toute erreur de couplage. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, un frein d'arrêt est affecté à l'arbre de sortie de la boite de vitesse, le mécanisme de changement de vitesse, prévu entre l'arbre primaire et le frein d'arrêt, présentant une possi- bilité de rétrogradation de la seconde à la première, lors- que le câble est chargé, par l'intermédiaire d'un disque d'embrayage actionné par un piston de commande. Une mesure avantageuse de l'invention réside dans la comman- de hydraulique du frein d'arrêt et du disque d'embrayage du mécanisme de changement de vitesse, cette dernière commande s'effectuant par l'intermédiaire d'un piston animé d'un déplacement axial dans un cylindre et d'une conduite d'arri- vée. Une autre mesure judicieuse est que le disque d'embrayage du mécanisme de changement de vitesse peut être accouplé à une roue motrice de l'arbre primaire, en effectuant un déplace- ment axial contre la force d'un ressort affecté au piston de commande. Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que le mécanisme de changement de vitesse présente exclusivement une possibilité d'accélération de la première à la seconde lorsque le câble n'est pas chargé (n'est pas soumis à une contrainte de traction), par l'intermédiaire du disque d'embrayage actionné par le piston de commande hy- draulique. Dans une forme de construction préférentielle, le mécanisme de changement de vitesse, bloqué pour interdire le passage 3 2568556 de la première à la seconde lorsque le câble est en charge, est débloqué et/ou déverrouillé pour permettre l'accéléra- tion lorsque le câble est hors charge, par l'intermédiaire d'un détecteur de proximité affecté à ce dernier. Selon une dernière mesure judicieuse, le détecteur de proxi- mité qui bloque ou débloque le mécanisme de changement de vitesse est prévu dans l'intervalle séparant les deux tam- bours d'enroulement, au-dessus ou au-dessous du câble. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée ci-dessous et des dessins annexés qui illustrent, à titre d'exemple, une forme de construction préférentielle schématisée. Ces dessins correspondent à: Figure 1: une vue en perspective d'un treuil continu confor- me à l'invention, Figure 2: une vue latérale du treuil continu conforme à l'invention, avec le câble soumis à une contrainte de traction, Figure 3: une vue latérale du treuil continu représenté sur la figure 1, avec le câble de traction non chargé, Figure 4: un schéma de principe de la boîte de vitesse du treuil continu suivant les figures 1 et 2, Figure 5: une coupe horizontale schématique du treuil conti- nu de la figure 1, Figure 6: une coupe partielle agrandie de la section circu- laire A de la figure 5. Le treuil continu 1 représenté sur le dessin comporte un carter 2 avec deux tambours d'enroulement 3, 4, ainsi qu'une boîte de vitesse 5. Une charge non représentée peut être 4 2568556 accrochée à un câble 6, qui est enroulé autour des deux tambours 3 et 4 et guidé dans des gorges périphériques de ces derniers. Les deux tambours d'enroulement 3, 4, sont entraînés par l'intermédiaire d'un moteur M non détaillé sur les figures et qui peut être de préférence un moteur à fuel-oil. L'arbre primaire 7 entraîné par le moteur (figures 4, 5) est relié à une boîte de vitesse 5 enveloppée par un carter 8, montée en avant des tambours d'enroulement 3, 4, et dont l'arbre de sortie 9 entraîne les tambours précités 3, 4 par l'intermé- diaire d'un engrenage 9' correspondant ou autre. Dans l'exemple de construction représenté, le câble 6, tendu par l'accrochage d'une charge, est serré autour des deux tambours 3, 4. Dans la zone intermédiaire entre ces derniers, un détecteur de proximité se situe au- dessus et à une faible distance du brin supérieur 10 du câble 6. L'intervalle préférentiel entre le détecteur 11 et le brin 10 atteint dans ce cas 3 à 10 millimètres environ. La figure 3 fait apparaître que le câble 6 n'est soumis à aucune charge; détendu, il s'incurve vers le haut et vers le bas dans la zone comprise entre les deux tambours d'enroule- ment 3, 4. Le brin 10 du câble 6, incurvé vers le haut, déclenche de ce fait une impulsion par l'intermédiaire du détecteur de proximité 11; sur le mécanisme de changement de vitesse 12 de la boîte 5, cette impulsion a un effet tel, que le mécanisme 12 précité est débloqué pour permettre l'accélération de la première 13 (flux en pointillés sur la figure 4) à la seconde 14 (flux en traits mixtes sur la figure 4), lorsque le câble 6 n'est pas chargé (figure 3) (voir également la figure 6). Si une charge est accrochée au câble 6, qui est alors tendu à fond et dont le brin 10 est séparé par une distance supérieure du détecteur 11 (figure 2), le mécanisme de changement de vitesse 12 est bloqué, si bien que l'accélération de la première 13 à la seconde 14 devient impossible. Toute erreur de couplage dans le sens 2568556 précité est donc exclue, le câble 6 étant par ailleurs exclusivement entraîné à la vitesse la plus lente, avec une force de traction maximale. Par l'intermédiaire d'un signal acoustique et/ou lumineux, le verrouillage et/ou dé- verrouillage du mécanisme de changement de vitesse 12 peut être avantageusement signalé à l'opérateur, qui est cons- tamment et immédiatement informé du déblocage de la sûreté fonction de la charge; le passage en seconde 14 pouvant donc être immédiat, la réalisation des travaux est accélérée. Les figures 4 et 6 font apparaître qu'une roue motrice 15 est prévue dans le carter 8 de la boîte de vitesse 5, du côté de l'arbre primaire 7; cette roue étant de préférence à denture intérieure, elle peut comporter sur la face interne de sa paroi circulaire 16 une denture 15' (figure 6). Sur le côté opposé de la boîte 5, un frein d'arrêt hydraulique 17, monté dans le carter 8, agit sur l'arbre de sortie 9 et maintient la charge du câble 6 lorsque les vitesses sont changées dans la boîte 5. Le mécanisme de changement de vitesse 12, situé dans la partie comprise entre l'arbre primaire 7 et le frein d'arrêt 17, présente essentiellement un disque d'embrayage 18 et un piston de commande 19, qui assure un déplacement axial du disque 18 dans la zone de la roue motrice 15, lorsque les vitesses sont changées. Le disque 18, auquel sont judicieu- sement affectés des profils d'accouplement 20, est relié par l'intermédiaire d'un moyeu 21 à une tige 22 du piston de commande 19. Ce dernier est monté avec une possibilité de déplacement axial dans un cylindre 23, auquel est raccordée une conduite 24 de commande hydraulique du piston précité 19. Par l'intermédiaire d'un ressort 25 affecté à ce même piston 19, ce dernier, donc le disque d'embrayage 18, sont animés d'un mouvement axial dans le sens opposé à la force hydraulique. 6 2568556 Dans le cas du parcours des lignes de force de la première 13, représenté en pointillés dans la moitié inférieure de la figure 4 et pour lequel le câble 6 est entraîné à la vitesse lente, mais avec une force de traction maximale, le disque d'embrayage 18 et le piston de commande 19 sont déplacés vers la droite par l'intermédiaire du ressort 25, en direc- tion du frein d'arrêt 17. L'accélération de la première à la seconde 14, qui correspond au trajet des lignes de force dessiné en traits mixtes dans la moitié supérieure de la figure 4, n'est possible que pour un câble 6 non chargé et un mécanisme de changement de vitesse 12 débloqué par l'in- termédiaire du détecteur de proximité 11. Sous l'effet de la pression hydraulique introduite par la conduite 24 dans le cylindre 23, le piston de commande 19 est alors déplacé vers la gauche contre la force du ressort 25, provoquant de ce fait le déplacement du disque d'embrayage 18 dans le sens précité, en direction de la roue motrice 15. En combinaison avec le frein d'arrêt 17, la rétrogradation de la seconde 14 à la première 13 peut être assurée sous une contrainte de traction du câble 6, la charge de ce dernier étant alors intégralement supportée par l'intermédiaire du frein d'arrêt hydraulique 17, dont l'effet s'exerce sur l'arbre de sortie 9. Cette mesure confère au système une sécurité élevée, qui permet également de rétrograder à tout moment en première 13, lorsque la contrainte de traction est brusquement aug- mentée, et d'obtenir ainsi une force de traction maximale pour la charge accrue. 7 2568556 Revendications. 1. Treuil continu avec un tambour d'enroulement au moins enveloppé par un câble, une boîte de vitesse comprise entre un moteur de commande et le tambour précité et dotée d'un arbre primaire, d'un arbre de sortie et d'un mécanisme de changement de vitesse pour différentes allures du câble, caractérisé en ce qu'un frein d'arrêt (17) est affecté à l'arbre de sortie (9) de la boîte de vitesse (5), et en ce que le mécanisme de changement de vitesse (12), prévu entre l'arbre moteur (7) et le frein d'arrêt (17), présente une possibilité de rétrogradation de la seconde (14) à la pre- mière (13), lorsque le câble (6) est chargé, par l'intermé- diaire d'un disque d'embrayage (18) actionné par un piston de commande (19). 2. Treuil continu selon la revendication 1, caractérisé par une commande hydraulique du frein d'arrêt (17) et du disque d'embrayage (18) du mécanisme de changement de vitesse (12), cette dernière commande s'effectuant par l'intermédiaire d'un piston (19) animé d'un déplacement axial dans un cylin- dre (23) et d'une conduite d'arrivée (24). 3. Treuil continu selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le disque d'embrayage (18) du mécanis- me de changement de vitesse (12) peut être accouplé à une roue motrice (15) de l'arbre primaire (7), en effectuant un déplacement axial contre la force d'un ressort (25) affecté au piston de commande (19). 4. Treuil continu selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mécanisme de changement de vitesse (12) présente exclusivement une possibilité d'accé- lération de la première (13) à la seconde (14) lorsque le câble (6) n'est pas chargé (n'est pas soumis à une contrain- te de traction), par l'intermédiaire du disque d'embrayage (18) actionné par le piston de commande hydraulique (19). 5. Treuil continu selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le mécanisme de changement de vitesse (12), bloqué pour interdire le passage de la pre- mière (13) à la seconde (14) lorsque le câble (6) est en charge, est débloqué et/ou déverrouillé pour permettre l'accélération lorsque le câble précité (6) est hors charge, par l'intermédiaire d'un détecteur de proximité (11) affecté à ce dernier (6). 6. Treuil continu selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le détecteur de proximité (11) qui bloque ou débloque le mécanisme de changement de vitesse (12) est prévu dans l'intervalle séparant les deux tambours d'enroulement (3, 4), au-dessus ou au-dessous du câble (6).