Brevet FR2602296A1 — publié le 19880205

La présente invention concerne les appareils de levage et de manutention et a notamment pour objet les poulies. L'invention peut être avantageusement utilisée dans les installations d'extraction des mines, les moufles mobiles des installations de forage, les poulies des excavateurs, les molettes des hauts fourneaux etc. Dans les poulies de guidage par câbles bien connues, on utilise habituellement un revêtement amovible rendu solidaire de la jante d'une poulie de façon à élever leur durée de vie ainsi que celle des câbles où sont associés aux poulies. Cependant, dans le cas qui l'on utilise un revêtement de ce type, le câble, par sa surface cannelée, use forcément le revêtement pendant son déplacement par rapport au revêtement dû au patinage ou d'un allongement élastique. De plus, il est à noter que le remplacement du revêtement usé, immobilisé dans la jante de la poulie, entraine pour certaines constructions une perte de temps considérable. Cela est lié au fait que les éléments constitutifs distincts du revêtement sont logés dans la gorge annulaire de la jante, où il se placent à travers des fenêtres de montage speciales dont le nombre est limité et ne dépasse pas deux. En outre, il est nécessaire d'enlever le câble de la poulie avant de remplacer le revêtement. La perte de temps entraînée pour le remplacement du revêtement aboutit à des pertes économiques importantes. Ainsi, par exemple, pendant le remplacement du revêtement, logé dans une gorge de la molette, l'instal- lation d'extraction ne marche pas et tout le mine est pratiquement arrêtée. Vu le temps considérable perdu pour remplacer le revêtement usé, on se refuse à utiliser des poulies avec revêtement dans les moufles mobiles des installations de forage du fait qu'un arrêt prolongé de l'installation de forage peut entrainer des complications et même la perte d'un puits. Mais l'utilisation des poulies non revêtues dans une moufle cause des pertes économiques considérables, qui sont dues à la durée de vie réduite des poulies et des câbles de forage. De ce point de vue, la solution la plus avantageuse est d'utiliser une poulie (v. certificat d'auteur de l'URSS no. 60082, B66, D 3/08, 1976) comportant un moyeu et une jante, dont la rainure porte un revêtement mobile constitué par une bande profilée fermée. Pendant le fonctionnement d'un tel revêtement, le câble ne se- déplace pas par rapport à ce dernier, mais se déplace avec le revêtement par rapport à la jante de la poulie. Par ailleurs, le revêtement ne s'use pratiquement pas sous l'action de la surface cannelée du câble.Il s'use lentement du côté de la jante lisse de la poulie sous traction de pressions spécifiques beaucoup moins importantes que celle qui provoquent l'usure du revêtement immobile, sous l'action du câble, pour des poulies de guidage bien connues et décrites ci-dessus. De plus, le fait de réaliser un revêtement mobile sous forme d'une bande profilée permet de remplacer rapidement le revêtement usé, sans qu'il soit nécessaire d'enlever le câble de la poulie. Ainsi, il devient possible de largement utiliser un revêtement mobile pour les poulies mouflées des installations de forage. L'extraction d'un revêtement usé de la jante de la poulie et la mise en place d'un nouveau revêtement dans la jante de la poulie peuvent être réalisées en déplaçant lentement le cable. Dans ce cas, le travail du monteur consiste à séparer les extrémités du revêtement mobile usé, à engager un nouveau revêtement sous le câble du coté de son enroulement sur la poulie et à associer les extrémités du nouveau revêtement mis dans la jante de la poulie grâce à la traction du câble. Cependant, des inconvénients importants résultant du contact entre la jante de la poulie et la bande profilée aboutissent à une usure intense du revêtement ce qui oblige à arrêter les appareils de levage afin de remplacer le revêtement. Pour augmenter la fiabilité du revêtement mobile, la bande profilée (v. certificat d'auteur de l'U.R.S.S. no. 783210, B 66D 3/08, 1978) est réalisée à partir d'une bande caoutchoutée comportant, du côté où elle entre en contact avec la jante de la poulie, des tronçons imbibés de résine époxyde qui alternent avec des tronçons non imbibés. Cependant, le revêtement mobile constitué par une bande caoutchoutée enveloppant la poulie suivant la circonférence de la jante, est soumis aux contraintes de traction dues aux forces centrifuges agissant hors des limites de l'arc d'enroulement du câble sur la poulie, et aux contraintes de traction dues aux forces de frottement lors de l'allongement élastique du câble dans les limites de l'arc d'enroulement. Il convient de noter que ces dernières peuvent être très importantes. Cela est lié au fait que le revêtement, à cause de grandes forces de cohésion agissant entre le revêtement et le câble, doit répéter les oscillations du câble qui se produisent lors de son allongement élastique, et dont l'amplitude peut atteindre 0,5 à 3 mm.Les contraintes dues à la traction dans le câble et les déformations qui en résultent peuvent atteindre des valeurs critiques pour le revêtement, ce qui aboutit à une déformation résiduelle intolérablement élevée de ce dernier. En s'accumulant progressivement suivant la longueur du revêtement, la déformation résiduelle provoque un allongement du revêtement tel que le revêtement peut sortir du câble et interrompre le processus normal de son fonctionnement. Pareillement au câble, le revêtement est immobile par rapport aux tronçons périphériques de l'arc d'enroulement et se déplace simultanément dans le voisinage des points d'enroulement et de séparation du câble. Par conséquent, l'un des tronçons du revêtement est coincé, tandis que deux autres tronçons oscillent conjointement avec le câble, tantôt s'allongeant tantât se contractant, et subissent des contraintes de traction qui sont particulièrement dangereuses dans les conditions de relâchement de la section transversales du revêtement mobile et lors du processus d'usure de ce dernier.La nature alternée des contraintes dues à l'allongement élastique du câble peut provoquer des éléments de fatigue dans le revêtement ce qui nuit à la fiabilité de son fonctionnement et est particulièrement dangereux dans les conditions de relâchement de la section transversale et de diminution de la résistance du revêtement mobile à la suite de son usure. Il existe une poulie (v. certificat de l'U.RjS.S. no. 707880, B66 B 15/04,- 1978) comprenant un moyeu muni de bras fixés radialement suivant sa circonférence et le reliant à la jante. Dans lagorge de ladite jante est monté librement un revêtement mobile, fermé autour de la jante et enveloppant cette dernière suivant l'arc d'enroulement du câble sur la poulie. -Le revêtement est constitué par une bande en matière élastique, venant en contact avec le câble, ainsi que d'une bande métallique profilée placée entre la jante et la bande en matière élastique, et fixée solidement dans la gorge. La bande profilée se compose de plusieurs sections entre lesquelles sont disposés les organes de graissage, tandis que le coté tourné vers la bande en matière plastique porte un revêtement résistant à l'usure. Toutefois, le revêtement de la poulie-n'est pas suffisamment fiable, du fait que sa gorge porte une bande métallique profilée épousant sa forme et y est fixée sans aucun jeu,et du fait qu'une usure intense de la bande en matière plastique apparaît,due à son patinage par rapport à la jante de la poulie. Ainsi, la fiabilité médiocre du revêtement résulte du fait qu4il lui est impossible de réaliser simultanément deux fonctions distinctes, et notamment: protéger le câble et la jante de la poulie contre l'usure et assurer le râle d'élément porteur retenant le revêtement de la jante de la poulie. On s'est donc proposé de mettre au point une poulie, dans laquelle le revêtement mobile serait réalisé de manière à élever la durée de vie de la poulie et du câble grâce à l'élimination du patinage du câble par rapport à la jante de la poulie, à la réduction des contraintes dues au contact qui apparaissent entre la surface d'appui de la poulie et les torons du câble de levage, et à l'équilibrage des contraintes dynamique dans la corde et dans la partie descendante du câble de levage. Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'une poulie comportant un moyeu avec des bras fixés radialement sur sa circonférence et portant une jante, dans la gorge de laquelle est monté librement, suivant la circonférence, un revêtement mobile fermé autour de la jante, enveloppant cette dernière suivant l'arc d'enroulement du câble sur la poulie et constitué par une bande en matière élastique, venant en contact avec le câble et une bande profilée, placée entre la la jante et ladite bande en matière plastique, formée de sections, caractériséeen ce que les sections de la bande profilée sont fabriquées à partir d'un matériau antifriction, montées avec des jeux l'une par rapport à l'autre et fixées solidement à la bande en matière plastique. L'invention revendiquée permet d'élever la durée de vie de la poulie et du câble qui lui est associé , et, par conséquent, le rendement de l'appareil de levage. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue d'ensemble de la poulie, selon l'invention ; - la figure 2 représente un mode de réalisation du revêtement mobile, en coupe suivant la ligne II-II sur la figure 1, selon l'invention - la figure 3 représente un mode de réalisation du revêtement mobile, en coupe suivant la ligne III-III sur la figure 2, selon l'invention. La poulie revendiquée comporte un moyeu 1 (figure 1) sur laquelle sont fixés radialement sur sa circonférence des bras 2. Les bras 2 portent une jante 3 dans la gorge de laquelle est monté librement, suivant la circonférence, un revêtement mobile fermé autour de la jante 3 et de l'enveloppant suivant l'arc d'enroulement. Le revêtement mobile est constitué par les sections 4 (figure 2) d'une bande de profilée fabriquée à partir d'un matériau antifriction. Les sections 4 figure 3 sont montées avec des jeux 5 l'une par rapport à l'autre, et sont fixées solidement à la bande 6 (figure 2), fabriquée à partir d'une matière élastique, au moyen, par exemple, de rivets 7. Pendant l'exploitation d'un appareil de levage, le câble 8 est placé sur la bande 6. La poulie fonctionne de la manière suivante. Pendant le fonctionnement de la poulie3 le patinage du câble 8 par rap-port à la poulie est accompagné du patinage du revêtement mobile et du câble 8 par rapport à la jante 3. Par ailleurs, vu les propriétés antifriction élevées du matériau qui a servi à fabriquer les sections 4 de la bande profilée, le revêtement s'use peu, et sa durée de vie peut ainsi croître. La bande 6 présente des propriétés d'élasticité élevées à l'endroit où elle vient en contact avec le câble 8, qui peut ainsi pénétrer dans le corps de la bande 6 (figure 2). Ceci contribue à l'élévation de la résistance à l'usure (durée de vie) du câble 8, car la surface de contact croît de plusieurs dizaines de fois, tandis que la valeur des contraintes dues au contact décroît proportionnellement. De plùs, étant donné que le coefficient de frottement entre le câble 8 et la bande 6 est supérieur au coefficient de frottement entre les sections 4 de la bande profilée et la jante 3 de la poulie, il devient possible d'éviter le patinage du câble 8 par rapport à la bande 6 ce qui augmente la durée de vie de cette dernière. Les jeux 5 (figure 3) entre les sections 4 de la bande profilée ont pour fonction de cintrer la bande 6 lorsqu'on veut la boucler en anneau autour de la jante 3. REVENDICATION Poulie comportant un moyeu (1) avec des bras (2) fixés radialement sur sa circonférence et portant une jante (3) dans la gorge de laquelle est monté librement, suivant la circonférence, unrevêtement mobile fermé en boucle sur la jante (3), l'enveloppant suivant l'arc d'enroulement du câble (8) sur la poulie, et constitué par un bande (6) en matière élastique en contact avec le câble (8) et une bande profilée placée entre la jante (3) et la bande (6) en matière élastique et formée de sections(4), caractériséeen ce que les sections (4) de la bande profilée sont fabriquées à partir d'un matériau antifriction, disposées avec des jeux (5) l'une par rapport à autre et fixées solidement à la bande 6) en matière élastique.