Brevet FR2582372A1 — publié le 19861128

POULIES EN POLYETHYLENE POUR SYSTEMiES DE TRANSPORT A TRACTION PAR CABLES. L'invention concerne des poulies coopérant avec des câbles, comme on en trouve dans les systèmes de transport du type funiculaire. On connaît des systèmes de transport dans lesquels un véhicule est tracté par un câble. Pour des courses de grande longueur, le câble doit être soutenu à peu près tous les 30 mètres par des poulies à gorge. En raison de torsion du câble et de la traction exercée sur ce dernier, le câble a tendance à remonter le long de la gorge de la poulie, et à en sortir. On utilise habituellement des poulies en acier. Elles sont bon marché et durables, et leur surface dure et lisse réduit la tendance du câble à sortir de la gorge. Cepen- dant, ces poulies provoquent une très forte usure du câble. Par ailleurs, les poulies en caoutchouc, ou en acier revêtu de caoutchouc sont chères et moins durables que les poulies correspondantes en acier, mais elles sont plus douces pour le câble. L'invention a donc pour but de créer une poulie, qui soit simultanément bon marché et durable, et qui tende à maintenir le câble dans la gorge sans provoquer une usure du câble. L'invention concerne à cet effet des poulies en polyéthylène à masse moléculaire très élevée, et dont l'angle de gorge est réduit à un minimum en fonction du coefficient de frottement du polyéthylène à masse molécu- laire très élevée. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, qui représen- tent un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: La Figure 1 est une vue en perspective qui présente les poulies selon l'invention, utilisées dans un système de transport à traction par câble; et La Figure 2 est une vue en bout d'une poulie repré- sentative des poulies de la Figure 1. La Figure 1 présente un système de transport dans lequel une cabine 10 est fixée à un câble 12, et se déplace de ce fait le long d'une voie de guidage lisse 14. La cabine se déplace sur un coussin d'air, créé par des systèmes de sustentation 16. Des poulies 18, disposées à peu près tous les 30 mètres le long de la voie, assurent une retension du câble. Le système de transport de la Figure 1 est représentatif de la "NAVETTE OTIS.' La Figure 2 présente une poulie 18, constituée essen- tiellement d'un disque ayant deux faces 20 et 22, et un bord périphérique 24. Le bord 24 n'est pas plan, mais il est formé de façon à pouvoir recevoir le câble 12. Comme la poulie doit tourner en réponse au déplacement du câble, elle est fixée par l'intermédiaire d'un essieu convenable 26, tourillonné à un moyen de soutènement approprié 28 placé sur la voie. Le bord extérieur 24 de la poulie a généralement la forme d'un V, il est concave vers le centre de la poulie et forme un angle A avec une surface imaginaire 29 qui représente le côté d'un disque cylindrique de faible largeur à partir duquel est réalisée la poulie par usinage. La gorge 24 présente deux côtés symétriques, en formant deux joues 30 et 32. En son sommet, la gorge prend brusque- ment la forme approximative d'un quart de cercle dans la zone 34, avec un rayon correspondant à celui du câble 12. Dans la Navette Otis, il est courant d'avoir des tensions de câble de 45 000 Newtons et des vitesses de 10 mètres par seconde. En outre, la voie ne suit pas toujours une trajectoire rectiligne et plane. Bien que les poulies puissent être inclinées pour assurer un support tant laté- ral que vertical au câble sur les rampes et dans les courbes, le câble aura toujours tendance à vouloir s'échap- per de la poulie. Le coefficient de frottement de la poulie et l'angle de la gorge sont les facteurs clés permettant de maintenir le câble dans la gorge. Plus le coefficient de frottement est élevé, et plus le câble aura de facilité à sortir de la gorge. De même, le câble pourra d'autant plus facile- ment sortir de la gorge que cette dernière sera moins profonde. On voit donc qu'il faut d'une part que la gorge de la poulie soit aussi profonde que possible, mais, d'autre part, cela présente l'inconvénient que, pour une poulie de taille donnée, les joues 30 et 32 deviennent d'autant plus fragiles que la gorge est plus profonde. Il n'existe aucune limite du même genre pour ce qui est de la réduction du coefficient de frottement. Pour parler clai- rement, la situation sera d'autant meilleure que la gorge est plus glissante. L'invention réside dans l'utilisation d'un poly- éthylène à masse moléculaire très élevée, comme 1'HOSTALEN GUR, pour le matériau de la poulie; dans la sélection d'un angle de gorge déterminé en fonction du matériau de la poulie; et dans les avantages imprévus de cette combi- naison unique de caractéristiques quand elles sont appli- quées à un véhicule tracté par un câble. Le HOSTALEN GUR est disponible auprès de American Hoechst Corporation, Plastics Division, 289 North Main Street, Leominster, Massachusetts 01453', et est décrit en détail dans "Designing with the toughest of all plastics, Plastics Design Forum, mai/juin 1978:' Tel qu'appliqué à la poulie selon l'invention, le polyéthylène à masse moléculaire très élevée présente des caractéristiques exceptionnelles. Il est extraordinairement tenace, et, malgré cela, sa surface du type paraffine résiste à l'abrasion du câble et n'exerce aucune trop forte sollicitation sur ce dernier. Il s'usine facilement et présente un faible coefficient de frottement. Pour ce qui concerne ce coefficient, les inventeurs ont sélectionné un angle de gorge relié au coefficient de frottement de façon à réduire à un minimum la tendance du câble à sortir de la gorge. Le coefficient de frottement de l'HOSTALEN GUR est d'environ 0,1. La pente de la gorge (sa tangente) doit donc elle aussi être d'au moins 0,1 pour donner un angle criti- que de gorge "A" d'environ 6 degrés. Un facteur de sécurité de 4 conduirait à un angle de gorge d'environ 25 degrés. Comme il est dit ci-dessus, une augmentation de l'angle de gorge a pour inconvénient un affaiblissement des joues. Avec le polyéthylène à masse moléculaire très élevée, on peut utiliser un angle de gorge beaucoup plus faible, ce qui conduit à une poulie plus petite et de meilleure résistance mécanique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation cidessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Poulie destinée à soutenir un câble mobile (12) sous tension, caractérisée en ce que la poulie est réalisée en polyéthylène à masse moléculaire très élevée. 2.- Poulie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle possède une gorge en forme de V, placée sur sa circonférence et destinée à recevoir le câble mobile (12), l'angle de la gorge (A) étant choisi selon le coeffi- cient de frottement du polyéthylène à masse moléculaire très élevée. 3.- Poulie selon la revendication 2, caractérisée en ce que le coefficient de frottement du polyéthylène à masse moléculaire très élevée est d'environ 0,1, l'angle de gorge (A) étant d'au moins environ 6 degrés. 4.- Poulie selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'angle de gorge (A) est d'environ 25 degrés. 5.- Système de transport comprenant un véhicule (10) à traction par câble (12), caractérisé en ce que le câble (12) est soutenu par des poulies (18) telles que décrites dans la revendication 1.